RU2367644C2 - Method for olefines preparation - Google Patents
Method for olefines preparation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367644C2 RU2367644C2 RU2007136489/04A RU2007136489A RU2367644C2 RU 2367644 C2 RU2367644 C2 RU 2367644C2 RU 2007136489/04 A RU2007136489/04 A RU 2007136489/04A RU 2007136489 A RU2007136489 A RU 2007136489A RU 2367644 C2 RU2367644 C2 RU 2367644C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- butene
- reaction
- propylene
- reactor
- cocatalyst
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
- C07C6/02—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond
- C07C6/04—Metathesis reactions at an unsaturated carbon-to-carbon bond at a carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
- C07C11/02—Alkenes
- C07C11/06—Propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C4/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
- C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
- C07C2523/24—Chromium, molybdenum or tungsten
- C07C2523/30—Tungsten
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к способу получения олефинов реакцией метатезиса, при котором каталитическую реакционную способность улучшают, допуская совместное присутствие газообразного водорода.The present invention relates to a method for producing olefins by metathesis reaction, in which the catalytic reactivity is improved by allowing the co-presence of hydrogen gas.
Уровень техникиState of the art
Реакция метатезиса, при которой гомологические или гетерологические олефины вводят во взаимодействие друг с другом с образованием олефинов с другими структурами, является весьма выгодной, так как реакция допускает взаимопревращение этилена, пропилена, бутена и т.п., которые получают с установок крекинга нафты в определенных соотношениях, так что можно достичь желательных изменений в структуре олефинов.The metathesis reaction, in which homologous or heterologous olefins are reacted with each other to form olefins with other structures, is very advantageous, since the reaction allows interconversion of ethylene, propylene, butene, etc., which are obtained from naphtha cracking units in certain ratios, so that the desired changes in the structure of olefins can be achieved.
Реакцию метатезиса олефинов открыли в 1931 г. как протекающую при высокой температуре, а именно 725°С, без катализатора. Однако промышленную ценность реакции осознали только после того, как были разработаны катализаторы, содержащие оксид металла, такого как молибден, вольфрам, рений или подобный металл, нанесенные на носитель с большой площадью поверхности. Как первый пример реакции метатезиса с применением катализатора, Phillips Inc. в 1964 г. разработала способ получения этилена и 2-бутена реакцией метатезиса с использованием катализатора, содержащего оксид молибдена на носителе - γ-оксиде алюминия.The olefin metathesis reaction was discovered in 1931 as proceeding at a high temperature, namely 725 ° C, without a catalyst. However, the industrial value of the reaction was realized only after catalysts containing a metal oxide, such as molybdenum, tungsten, rhenium or the like, supported on a carrier with a large surface area were developed. As a first example of a metathesis reaction using a catalyst, Phillips Inc. in 1964, developed a method for the production of ethylene and 2-butene by metathesis using a catalyst containing molybdenum oxide on a carrier, γ-alumina.
Реакция метатезиса является обратимой, и, следовательно, существует равновесный состав. Равновесный состав реакции получения пропилена из этилена и 2-бутена становится более выгодным при получении пропилена, когда температура является более низкой; поэтому изучали снижение температуры реакции путем улучшения катализатора. Среди прочего, Phillips Inc. разработала способ применения катализатора, содержащего оксид вольфрама, нанесенный на диоксид кремния, и сокатализатор - оксид магния, и в настоящее время способ доработан Lummus Global как способ получения пропилена.The metathesis reaction is reversible, and therefore there is an equilibrium composition. The equilibrium composition of the reaction for producing propylene from ethylene and 2-butene becomes more advantageous in the production of propylene when the temperature is lower; therefore, the decrease in reaction temperature was studied by improving the catalyst. Among other things, Phillips Inc. developed a method of using a catalyst containing tungsten oxide deposited on silicon dioxide and cocatalyst - magnesium oxide, and the method has now been developed by Lummus Global as a method for producing propylene.
В частности, в USP № 4575575 (патентный документ 1) или в Journal of Molecular Catalysis, Vol.28, p.117 (1985) (непатентный документ 1), сообщается, что когда реакцию метатезиса между этиленом и 2-бутеном осуществляют при 330°С с использованием аппарата с потоком через неподвижный слой только в присутствии катализатора - оксида вольфрама, нанесенного на диоксид кремния, конверсия бутена составляет только 31%, в то время как при использовании в сочетании с ним оксида магния как сокатализатора, конверсия возрастает до 67%.In particular, in USP No. 4575575 (patent document 1) or in the Journal of Molecular Catalysis, Vol.28, p.117 (1985) (non-patent document 1), it is reported that when the metathesis reaction between ethylene and 2-butene is carried out at 330 ° C using an apparatus with a flow through a fixed bed only in the presence of a catalyst - tungsten oxide deposited on silicon dioxide, butene conversion is only 31%, while when magnesium oxide is used as a cocatalyst, the conversion increases to 67% .
Кроме того, в USP № 4754098 (патентный документ 2) сообщается, что при той же реакции метатезиса при 330°С, когда используют катализатор, содержащий оксид магния, нанесенный на γ-оксид алюминия, конверсия бутена возрастает до 75%. Также в USP № 4884760 (патентный документ 3) сообщается, что когда используют сокатализатор, содержащий оксид магния и гидроксид лития, нанесенные на γ-оксид алюминия, можно сохранить конверсию бутена 74% даже при значительно меньшей температуре - 270°С. В действительности требуется оборудование, такое как нагревательная печь и т.п., для того, чтобы достичь температуры реакции 270°С в промышленном способе, и желательно снизить температуру реакции до температуры, которой проще достичь нагреванием водяным паром, например, до примерно 200°С.In addition, USP No. 4754098 (Patent Document 2) reports that with the same metathesis reaction at 330 ° C., when a catalyst containing magnesium oxide supported on γ-alumina is used, butene conversion increases to 75%. Also in USP No. 4884760 (Patent Document 3) it is reported that when using a cocatalyst containing magnesium oxide and lithium hydroxide supported on γ-alumina, butene conversion can be maintained at 74% even at a significantly lower temperature of 270 ° C. In fact, equipment is required, such as a heating furnace and the like, in order to reach a reaction temperature of 270 ° C. in an industrial process, and it is desirable to lower the reaction temperature to a temperature that is easier to achieve by heating with steam, for example, to about 200 ° FROM.
Кроме того, в качестве примера катализаторов низкотемпературных реакций можно упомянуть катализатор, содержащий оксид рения, нанесенный на γ-оксид алюминия, разработанный IFP (Institute Francais du Petrole). Такой катализатор способен вести реакцию метатезиса при температуре реакции вблизи комнатной температуры, т.е. в условиях повышенного давления, с использованием сжиженной смеси этилена и 2-бутена в качестве исходного материала, как описано в USP № 4795734 (патентный документ 4). Однако сжиженное сырье и продукт реакции имеют низкую диффузионную способность в порах катализатора, и таким образом, активность катализатора значительно ухудшается по сравнению с газофазными реакциями. Кроме того, так как непрактично выдувать сжиженный газ из реактора при каждом проведении регенерации, для того чтобы регенерировать дезактивированный катализатор, создана система реактора с подвижным слоем в которой катализатор может непрерывно удаляться из нижней части системы реактора с неподвижным слоем и непрерывно регенерироваться. Однако такой способ также включает сложную установку и имеет проблемы безопасности в эксплуатации.In addition, as an example of low temperature reaction catalysts, mention may be made of a catalyst containing rhenium oxide supported on γ-alumina developed by IFP (Institute Francais du Petrole). Such a catalyst is capable of conducting a metathesis reaction at a reaction temperature near room temperature, i.e. under elevated pressure, using a liquefied mixture of ethylene and 2-butene as starting material, as described in USP No. 4795734 (patent document 4). However, the liquefied feed and the reaction product have a low diffusivity in the pores of the catalyst, and thus, the activity of the catalyst is significantly reduced compared to gas-phase reactions. In addition, since it is impractical to blow liquefied gas from the reactor at each regeneration, in order to regenerate the deactivated catalyst, a moving bed reactor system has been created in which the catalyst can be continuously removed from the bottom of the fixed-bed reactor system and continuously regenerated. However, such a method also includes a complex installation and has operational safety problems.
[Патентный документ 1] - USP № 4575575[Patent Document 1] - USP No. 4575575
[Патентный документ 2] - USP № 4754098[Patent Document 2] - USP No. 4754098
[Патентный документ 3] - USP № 4884760[Patent Document 3] - USP No. 4884760
[Патентный документ 4] - USP № 4795734[Patent Document 4] - USP No. 4795734
[Непатентный документ 1] - Journal of Molecular Catalysis, Vol.28, p.117 (1985)[Non-Patent Document 1] - Journal of Molecular Catalysis, Vol. 28, p. 117 (1985)
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Целью настоящего изобретения является решение вышеуказанных проблем, присущих обычно используемым в родственных областях техники способам, и, таким образом, изобретение относится к способу получения олефинов через реакцию метатезиса в практичном низкотемпературном интервале, в котором каталитическая активность улучшена за счет того, что допускается одновременное присутствие газообразного водорода.The aim of the present invention is to solve the above problems inherent in commonly used methods in related fields of technology, and, therefore, the invention relates to a method for producing olefins through a metathesis reaction in a practical low-temperature range in which catalytic activity is improved due to the fact that the simultaneous presence of gaseous hydrogen.
Авторы настоящего изобретения провели интенсивные исследования для решения таких проблем, и в результате они нашли в отношении реакции метатезиса олефинов с использованием широко известного катализатора, содержащего элемент-металл, такой как вольфрам, молибден, рений или подобный, что реакцию метатезиса можно осуществлять так, чтобы она протекала в интервале практически низких температур при скорости реакции, достаточной для промышленного производства, используя с катализатором в качестве сокатализатора соединение, содержащее, по меньшей мере, один элемент-металл, выбранный из числа металлов группы Ia (щелочные металлы), группы IIa (щелочноземельные металлы), группы IIb и группы IIIa, и позволяя сосуществование с исходными материалами для реакции газообразного водорода.The inventors of the present invention have carried out intensive studies to solve such problems, and as a result, they have found, regarding the metathesis reaction of olefins using a well-known catalyst containing a metal element such as tungsten, molybdenum, rhenium or the like, that the metathesis reaction can be carried out so that it proceeded in the range of practically low temperatures at a reaction rate sufficient for industrial production, using with the catalyst as a cocatalyst a compound containing at least one metal element selected from among metals of group Ia (alkali metals), group IIa (alkaline earth metals), group IIb and group IIIa, and allowing coexistence with the starting materials for the reaction of gaseous hydrogen.
Конкретнее, в отношении взаимодействия этилена и 2-бутена, авторы изобретения нашли, что возможно снизить количество побочных продуктов, таких как пентен или гексен, которые образуются, кроме целевого пропилена, причем такой результат привел к осуществлению данного изобретения таким образом, что оно имеет промышленную ценность.More specifically, with respect to the interaction of ethylene and 2-butene, the inventors have found that it is possible to reduce the amount of by-products, such as pentene or hexene, which are formed other than the target propylene, and this result has led to the implementation of this invention in such a way that it has industrial value.
Иными словами, реализация настоящего изобретения относится к способу получения олефинов путем осуществления реакции метатезиса, при которой гомологические или гетерологические олефины вводят во взаимодействие друг с другом с образованием олефинов, имеющих другие структуры, с использованием катализатора, содержащего, по меньшей мере, один элемент-металл, выбранный из числа вольфрама, молибдена, рения, ниобия, тантала, ванадия, рутения, родия, иридия, осмия и никеля, в котором используют в качестве сокатализатора соединение, содержащее, по меньшей мере, один элемент-металл, выбранный из числа металлов группы Ia (щелочные металлы), группы IIa (щелочноземельные металлы), группы IIb и группы IIIa, вместе с газообразным водородом.In other words, an embodiment of the present invention relates to a method for producing olefins by performing a metathesis reaction in which homologous or heterologous olefins are reacted with each other to form olefins having other structures using a catalyst containing at least one metal element selected from tungsten, molybdenum, rhenium, niobium, tantalum, vanadium, ruthenium, rhodium, iridium, osmium and nickel, in which a compound containing at least one metal element selected from the metals of Group Ia (alkali metals), Group IIa (alkaline earth metals), Group IIb and Group IIIa, with gaseous hydrogen.
Согласно настоящему изобретению олефины можно получить реакцией метатезиса при низких температурах реакции, для которых не требуется специального оборудования, такого как нагревательная печь или тому подобное, и также в качестве исходного материала можно использовать бутен, содержащий бутадиен. Таким образом, олефины можно получить с существенными преимуществами в отношении безопасности, переработки и экономических параметров.According to the present invention, olefins can be prepared by metathesis at low reaction temperatures, which do not require special equipment, such as a heating furnace or the like, and butene containing butadiene can also be used as starting material. Thus, olefins can be obtained with significant advantages in terms of safety, processing and economic parameters.
Наилучший способ осуществления изобретенияBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Катализатор реакции метатезиса, используемый в настоящем изобретении, содержит, по меньшей мере, один металл, выбранный из числа известных элементов металлов, таких как вольфрам, молибден, рений, ниобий, тантал, ванадий, рутений, родий, иридий, осмий и никель и т.п. Из их числа металлами с высокой активностью являются вольфрам, молибден и рений, и из них особенно предпочтителен вольфрам.The metathesis reaction catalyst used in the present invention contains at least one metal selected from among known metal elements such as tungsten, molybdenum, rhenium, niobium, tantalum, vanadium, ruthenium, rhodium, iridium, osmium and nickel, etc. .P. Of these, tungsten, molybdenum and rhenium are metals with high activity, and of these, tungsten is particularly preferred.
По структуре катализатор может представлять собой простое вещество в твердом состоянии, имеющее в своем составе оксид, сульфид или гидроксид или тому подобное соединение каждого металла, или может включать оксиды металлов, сульфиды, гидроксиды и т.п., нанесенные на неорганическое соединение с большой площадью поверхности, которое называют носителем. Катализатор, предпочтительно, находится в оксидной форме, с точки зрения применения в реакции, протекающей в неподвижном слое, причем дезактивированный катализатор можно регенерировать прокаливанием в воздушной среде.In structure, the catalyst may be a simple solid substance, having an oxide, sulfide or hydroxide or the like compound of each metal in its composition, or it may include metal oxides, sulfides, hydroxides, etc., deposited on an inorganic compound with a large area surface, which is called the carrier. The catalyst is preferably in oxide form, from the point of view of its use in a reaction proceeding in a fixed bed, wherein the deactivated catalyst can be regenerated by calcination in air.
Кроме того, так как кислотность носителя вызывает нежелательные побочные реакции, такие как олигомеризация олефинов и тому подобные, в качестве носителя можно использовать любой материал, не имеющий кислотности. В частности, предпочтителен носитель с площадью поверхности 10 м2/г или более, и предпочтительные примеры такого носителя включают диоксид кремния, γ-оксид алюминия, оксид титана и подобные материалы, причем диоксид кремния выбирают как носитель, особенно подходящий с точки зрения наличия большой площади поверхности. В таком случае количество нанесенного материала относительно носителя может находиться, в расчете на оксид, в интервале 0,01%-50%, и в особенности, в интервале 0,1%-20%.In addition, since the acidity of the carrier causes undesirable side reactions, such as oligomerization of olefins and the like, any material without acidity can be used as the carrier. In particular, a carrier with a surface area of 10 m 2 / g or more is preferred, and preferred examples of such a carrier include silica, γ-alumina, titanium oxide and the like, and silica is selected as the carrier, particularly suitable for having a large surface area. In this case, the amount of applied material relative to the carrier can be, in the calculation of the oxide, in the range of 0.01% -50%, and in particular in the range of 0.1% -20%.
Способ нанесения оксида на носитель может быть любым способом, известным в технике. В случае нитрата или гидроксида металла, или вольфрама или молибдена или рения катализатор на носителе можно получить пропитыванием носителя водным раствором при условии использования в качестве исходных материалов поликислоты или аммониевой соли поликислоты, или аммониевой соли изополикислоты соответствующих металлов, или сушкой выпариванием и прокаливанием при температуре 300°С или большей в воздушной среде.The method of depositing oxide on a carrier can be any method known in the art. In the case of metal nitrate or hydroxide, or tungsten or molybdenum or rhenium, a supported catalyst can be obtained by impregnating the support with an aqueous solution provided that the polyacid or ammonium salt of the polyacid or ammonium salt of the isopoly acid of the corresponding metals are used as starting materials, or by drying by evaporation and calcination at a temperature of 300 ° C or greater in air.
В качестве носителя можно использовать коммерчески доступные носители без модификации, но также можно получить носитель в виде оксида нейтрализацией соли соответствующего металла основанием известным способом и прокаливанием полученного гидроксида.As the carrier, commercially available carriers can be used without modification, but it is also possible to obtain the carrier in the form of an oxide by neutralizing the corresponding metal salt with a base in a known manner and calcining the resulting hydroxide.
Когда носитель получают из соли соответствующего металла, можно также использовать способ соосаждения, в котором одновременно осуществляются синтез носителя и нанесение металла на носитель за счет одновременного присутствия соли металла, который становится катализатором.When the support is prepared from a salt of the corresponding metal, a coprecipitation method can also be used in which the support is synthesized and supported on the support of the metal by the simultaneous presence of a metal salt, which becomes a catalyst.
Форма носителя специально не ограничивается, и можно использовать любую форму из числа сферической формы, цилиндрической формы, экструдата и раздробленных частиц. Размер частиц также можно выбрать согласно размеру реактора в интервале от 0,01 мм до 100 мм.The shape of the carrier is not particularly limited, and any shape of spherical shape, cylindrical shape, extrudate, and fragmented particles can be used. The particle size can also be selected according to the size of the reactor in the range from 0.01 mm to 100 mm.
Кроме того, для того, чтобы растворить соединение металла, такого как вольфрам, молибден, рений, ниобий, тантал, ванадий, рутений, родий, иридий, осмий или подобного, в органическом растворителе, катализатор может представлять собой комплексный катализатор, в котором с катализатором связана органическая молекула, называемая лигандом. Кроме того, для того, чтобы облегчить регенерацию такого катализатора, комплексный катализатор может быть нанесен на носитель.In addition, in order to dissolve the metal compound, such as tungsten, molybdenum, rhenium, niobium, tantalum, vanadium, ruthenium, rhodium, iridium, osmium or the like, in an organic solvent, the catalyst may be a complex catalyst in which with a catalyst linked organic molecule called a ligand. In addition, in order to facilitate the regeneration of such a catalyst, a complex catalyst may be supported on a carrier.
Сокатализатор, используемый в настоящем изобретении, содержит, по меньшей мере, один элемент-металл, выбранный из числа металлов группы Ia (щелочные металлы), группы IIa (щелочноземельные металлы), группы IIb и группы IIIa, и в качестве конкретного вида элемента металла можно назвать литий, натрий, калий, цезий, магний, кальций, стронций, барий, цинк, иттрий и т.п.The cocatalyst used in the present invention contains at least one metal element selected from among metals of group Ia (alkali metals), group IIa (alkaline earth metals), group IIb and group IIIa, and as a particular type of metal element, name lithium, sodium, potassium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc, yttrium, etc.
В USP № 4575575, USP № 4754098 и USP № 4884760, которые все принадлежат Phillips Inc., описываются сокатализаторы, содержащие оксид магния, но оксид магния не является обязательной необходимой частью в настоящем изобретении, и литий, натрий и калий упоминаются как более предпочтительные в аспекте активности.USP No. 4575575, USP No. 4754098 and USP No. 4884760, all of which are owned by Phillips Inc., describe cocatalysts containing magnesium oxide, but magnesium oxide is not an essential part of the present invention, and lithium, sodium and potassium are mentioned as more preferred in aspect of activity.
Соединение металла, используемое в качестве сокатализатора, может представлять собой единичное вещество в твердом состоянии, имеющее состав оксида, гидроксида, нитрата, ацетата или тому подобный состав, или может содержать одно из таких соединений металлов, содержащее соединение другого металла, т.е. составной оксид, такой как гидротальцит, когда соответствующие оксиды алюминия и магния образуют слоистое соединение или твердый раствор оксида алюминия и оксида магния. С другой стороны, сокатализатор может содержать оксиды, составные оксиды, гидроксиды, нитраты, ацетаты или подобные соединения указанных металлов, нанесенные на неорганическое соединение с большой площадью поверхности, которое называют носителем.The metal compound used as the cocatalyst may be a single solid substance having the composition of an oxide, hydroxide, nitrate, acetate or the like, or may contain one of such metal compounds containing a compound of another metal, i.e. a composite oxide, such as hydrotalcite, when the corresponding aluminum and magnesium oxides form a layered compound or solid solution of aluminum oxide and magnesium oxide. On the other hand, the cocatalyst may contain oxides, composite oxides, hydroxides, nitrates, acetates or similar compounds of these metals deposited on an inorganic compound with a large surface area, which is called the carrier.
Так как кислотность носителя вызывает нежелательные побочные реакции, такие как олигомеризация олефинов и подобные, для носителя можно использовать любой материал, не имеющий кислотности даже после нанесения на него элементов металлов группы Ia (щелочные металлы), группы IIa (щелочноземельные металлы), группы IIb и группы IIIa. В частности, предпочтителен носитель с площадью поверхности 10 м2/г или более, и предпочтительные примеры такого носителя включают γ-оксид алюминия, оксид циркония, оксид титана и подобные материалы, причем оксид магния, возможно использовать сам по себе как носитель ввиду наличия большой площади поверхности. В частности, ввиду химической устойчивости предпочтительным носителем является γ-оксид алюминия. Также предпочтительно использование γ-оксида алюминия и оксида магния в сочетании и использование составного оксида алюминия и магния. В таком случае количество нанесенного на носитель металла относительно носителя может находиться, в расчете на оксид, в интервале 0,01-50%, и предпочтительнее, в интервале 0,1-20%.Since the acidity of the carrier causes undesirable side reactions such as oligomerization of olefins and the like, any material that does not have acidity can be used for the carrier even after applying elements of metals of group Ia (alkali metals), group IIa (alkaline earth metals), group IIb and Group IIIa. In particular, a carrier with a surface area of 10 m 2 / g or more is preferred, and preferred examples of such a carrier include γ-alumina, zirconium oxide, titanium oxide and the like, whereby magnesium oxide can be used alone as a carrier in view of the large surface area. In particular, due to chemical resistance, γ-alumina is the preferred carrier. It is also preferable to use γ-alumina and magnesium oxide in combination and to use composite alumina and magnesium. In this case, the amount deposited on the carrier metal relative to the carrier may be, calculated on the oxide, in the range of 0.01-50%, and more preferably in the range of 0.1-20%.
Для носителя можно использовать коммерчески доступные носители без модификации, но также можно получить носитель в виде оксида обработкой основанием соли соответствующего металла известным способом и прокаливанием полученного гидроксида.For the carrier, you can use commercially available carriers without modification, but you can also get the carrier in the form of an oxide by treating the base with a salt of the corresponding metal in a known manner and calcining the resulting hydroxide.
Способ нанесения оксида, из числа вышеуказанных соединений металлов, на носитель может быть любым способом, известным в технике, и катализатор на носителе можно получить пропитыванием носителя водным раствором нитрата или гидроксида металла или водной суспензией оксида или сушкой выпариванием и прокаливанием при температуре 300°С или большей в воздушной среде.The method of depositing an oxide, from among the above metal compounds, onto a support can be by any method known in the art, and a supported catalyst can be obtained by impregnating the support with an aqueous solution of metal nitrate or hydroxide or with an aqueous suspension of oxide or by drying by evaporation and calcination at a temperature of 300 ° C or more in the air.
Когда носитель следует получить из соли соответствующего металла, можно также использовать способ соосаждения, когда одновременно осуществляются синтез носителя и нанесение металла на носитель за счет сосуществования с солью металла, которая становится катализатором.When the support is to be obtained from a salt of the corresponding metal, a coprecipitation method can also be used when the support is synthesized and supported on the support of the metal by coexistence with the metal salt, which becomes the catalyst.
Форма носителя особо не ограничивается, и можно использовать любую форму из числа сферической формы, цилиндрической формы, экструдата и раздробленных частиц. Размер частиц также можно выбрать согласно размеру реактора в интервале от 0,01 мм до 100 мм.The shape of the carrier is not particularly limited, and any shape of a spherical shape, a cylindrical shape, an extrudate, and fragmented particles can be used. The particle size can also be selected according to the size of the reactor in the range from 0.01 mm to 100 mm.
Кроме того, когда катализатор, содержащий элемент-металл, такой как вольфрам или тому подобный, нанесенный на носитель, и сокатализатор, содержащий элемент-металл, такой как натрий, магний или подобный, нанесенный на носитель, используют в сочетании, один вид носителя может одновременно нести элемент-металл, такой как вольфрам или подобный, и элемент-металл, такой как натрий, магний или подобный.Further, when a catalyst containing a metal element such as tungsten or the like supported on a carrier and a cocatalyst containing a metal element such as sodium, magnesium or the like supported on a carrier are used in combination, one kind of carrier may simultaneously carrying a metal element such as tungsten or the like, and a metal element such as sodium, magnesium or the like.
Количество сокатализатора относительно катализатора может составлять любое количество от 0,1 до 20 (мас.), но когда количество исключительно мало, эффект добавления водорода не обнаруживается, в то время как, когда количество слишком большое, доля катализатора снижается, причем снижается активность относительно добавленных количеств катализатора и сокатализатора. Таким образом, это не является предпочтительным. Кроме того, когда аппарат с потоком над фиксированным слоем следует заполнять катализатором, как описано в Journal of Molecular Catalysis, Vol.28, p.117 (1985), катализатор и сокатализаторы могут быть физически смешаны и загружены, или сокатализатор и катализатор можно загружать по отдельности через боковые фланцы в направлении подачи сырья. Также следует упомянуть о способе объединения вышеуказанных материалов.The amount of cocatalyst relative to the catalyst can be any amount from 0.1 to 20 (wt.), But when the amount is exceptionally small, the effect of adding hydrogen is not detected, while when the amount is too large, the proportion of catalyst decreases, and the activity relative to added amounts of catalyst and cocatalyst. Therefore, this is not preferred. In addition, when an apparatus with flow over a fixed bed should be filled with catalyst, as described in Journal of Molecular Catalysis, Vol. 28, p. 117 (1985), the catalyst and cocatalysts can be physically mixed and charged, or the cocatalyst and catalyst can be charged by separately through the side flanges in the direction of feed. You should also mention the method of combining the above materials.
Водород, добавляемый в реакционную смесь, как правило, подается непрерывно в газовой фазе, но способ подачи специально не ограничивается. Водород можно подавать периодически, так что сначала водород добавляют в начале реакции, подачу в реакционную смесь временно прекращают, и через определенный промежуток времени водород подают снова, или, в случае жидкофазной реакции, водород можно растворить в растворителе и подавать. В повторном цикле процесса можно подавать водород, удаленный из верхней части колонны вместе с низкокипящей фракцией. По меньшей мере, даже если водород, используемый для регенерации катализатора, вводят в реактор как остаточный водород после продувки азотом, эффект добавления водорода можно наблюдать на самой начальной стадии, но активность может быть существенно снижена, поскольку нет дополнительной подачи водорода, причем в конечном счете результаты реакции становятся такими же, как в случае, когда водород не добавляют. Таким образом, нельзя ожидать длительного эффекта, который получают за счет настоящего изобретения.Hydrogen added to the reaction mixture is typically fed continuously in the gas phase, but the feeding method is not particularly limited. Hydrogen can be fed periodically, so that hydrogen is added at the beginning of the reaction, the supply to the reaction mixture is temporarily stopped, and after a certain period of time, hydrogen is fed again, or, in the case of a liquid-phase reaction, hydrogen can be dissolved in a solvent and fed. In a recycle of the process, hydrogen removed from the top of the column together with the low boiling fraction can be fed. At least, even if the hydrogen used to regenerate the catalyst is introduced into the reactor as residual hydrogen after being purged with nitrogen, the effect of adding hydrogen can be observed at the very initial stage, but the activity can be significantly reduced, since there is no additional hydrogen supply, and ultimately the reaction results become the same as in the case when hydrogen is not added. Thus, one cannot expect a lasting effect, which is obtained due to the present invention.
Давление добавляемого водорода, как правило, равно давлению в реакторе, но его можно соответствующим образом изменять согласно способу подачи водорода.The pressure of the added hydrogen, as a rule, is equal to the pressure in the reactor, but it can be appropriately changed according to the method of supplying hydrogen.
Количество добавляемого водорода составляет, когда расчет для исходных материалов, подаваемых в реактор, производят на газ, 0,1-80 об.%, предпочтительно, 0,2-50 об.%, от общего количества газа. Когда количество водорода меньше нижней границы интервала, эффект добавления может не проявиться, в то время как, когда количество водорода слишком большое, парциальное давление исходных олефинов может снизиться, или одновременно может происходить реакция гидрирования олефинов. Таким образом, это не является предпочтительным.The amount of added hydrogen is, when the calculation for the starting materials fed into the reactor is carried out on a gas, 0.1-80 vol.%, Preferably 0.2-50 vol.%, Of the total amount of gas. When the amount of hydrogen is less than the lower boundary of the interval, the effect of addition may not occur, while when the amount of hydrogen is too large, the partial pressure of the starting olefins may decrease, or the olefin hydrogenation reaction may occur simultaneously. Therefore, this is not preferred.
Строение олефина, используемого в реакции метатезиса согласно изобретению, специально не ограничивается, но в случае использования с целью улучшения олефинового баланса в установках крекинга нафты реакцию метатезиса применяют к низшим олефинам. Примеры олефинов, которые можно использовать в качестве исходного материала, и олефинов, которые можно получить, включают пропилен из этилена и 2-бутена, пропилен и 1-бутен из этилена и 2-пентена, пропилен и 1-пентен из этилена и 2-гексена, пропилен и изобутен из этилена и 2-метил-2-бутена, пропилен и 3-метил-1-бутен из этилена и 4-метил-1-пентена, и т.п. Кроме того, так как реакция является обратимой, также эффективны обратные реакции приведенных примеров реакций.The structure of the olefin used in the metathesis reaction according to the invention is not particularly limited, but if used to improve the olefin balance in naphtha cracking units, the metathesis reaction is applied to lower olefins. Examples of olefins that can be used as starting material and olefins that can be obtained include propylene from ethylene and 2-butene, propylene and 1-butene from ethylene and 2-pentene, propylene and 1-pentene from ethylene and 2-hexene , propylene and isobutene from ethylene and 2-methyl-2-butene, propylene and 3-methyl-1-butene from ethylene and 4-methyl-1-pentene, and the like. In addition, since the reaction is reversible, the reverse reactions of the given reaction examples are also effective.
Указанные исходные материалы для реакции, предпочтительно, состоят только из олефинов, но также могут содержать алканы, такие как метан, этан, пропан, н-бутан, изобутан, пентан, гексан и т.п. Кроме того, в любых количествах могут содержаться терминальные (с концевыми двойными связями) олефины, такие как 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен и т.п., поскольку они изомеризуются до внутренних (с внутренними двойными связями) олефинов основными сокатализаторами. Изобутен, сосуществующий в случае получения пропилена из этилена и 2-бутена, взаимодействует с полученным пропиленом с образованием 2-метил-2-бутена и, таким образом, является нежелательным с точки зрения выхода. Однако так как изобутен не оказывает вредного действия на реакцию саму по себе, он может содержаться в любом количестве.Said reaction starting materials preferably consist solely of olefins, but may also contain alkanes such as methane, ethane, propane, n-butane, isobutane, pentane, hexane and the like. In addition, terminal olefins, such as 1-butene, 1-pentene, 1-hexene and the like, may be contained in any amount in any quantities since they are isomerized to internal (with internal double bonds) olefins by basic cocatalysts . Isobutene, coexisting in the case of obtaining propylene from ethylene and 2-butene, interacts with the obtained propylene to form 2-methyl-2-butene and, thus, is undesirable from the point of view of yield. However, since isobutene does not have a harmful effect on the reaction itself, it can be contained in any quantity.
Активность катализатора метатезиса, используемого в изобретении, заметно уменьшается в присутствии влаги, диоксида углерода, меркаптосоединений, спиртов и карбонильных соединений так же, как и в известном уровне техники, следовательно, примеси в исходных материалах необходимо удалять. Способ удаления примесей может представлять собой любой известный способ, такой как перегонка, адсорбция, экстракция, промывание и т.п.The activity of the metathesis catalyst used in the invention is markedly reduced in the presence of moisture, carbon dioxide, mercapto compounds, alcohols and carbonyl compounds as in the prior art, therefore, impurities in the starting materials must be removed. The impurity removal method may be any known method, such as distillation, adsorption, extraction, washing, and the like.
Когда изобретение осуществляют с использованием в качестве исходных материалов двух или большего числа олефинов, количества используемых олефинов относительно друг друга (массовое соотношение) специально не ограничивается, но когда одним из олефинов является этилен, желательно использовать этилен в избытке. Например, в случае реакции получения пропилена из этилена и 2-бутена доля этилена относительно 2-бутена составляет, предпочтительно, 0,1-50, предпочтительнее, примерно 0,5-5. Когда доля этилена мала, дополнительно происходит реакция между бутеном и бутеном, в то время как, когда доля этилена слишком велика, возрастает расход энергии, требуемой для удаления непрореагировавшего этилена, и нужно было бы увеличивать размер реактора. Когда используют два или большее число олефинов, олефин в большей пропорции можно добавлять весь одновременно, или его можно добавлять по частям через загрузочное окно, предусмотренное в реакторе в промежуточном положении, в дополнение к входу реактора.When the invention is carried out using two or more olefins as starting materials, the amount of olefins used relative to each other (mass ratio) is not specifically limited, but when ethylene is one of the olefins, it is desirable to use excess ethylene. For example, in the case of a reaction for producing propylene from ethylene and 2-butene, the proportion of ethylene relative to 2-butene is preferably 0.1-50, more preferably about 0.5-5. When the ethylene content is small, an additional reaction occurs between butene and butene, while when the ethylene content is too high, the energy consumption required to remove unreacted ethylene increases, and the size of the reactor would need to be increased. When two or more olefins are used, the olefin in a larger proportion can be added all at once, or it can be added in parts through the loading window provided in the reactor in an intermediate position, in addition to the reactor inlet.
В изобретении температура реакции также особо не ограничивается, но предпочтительно, температура находится в интервале 100-500°С, предпочтительнее, в интервале 130-350°С. Когда температура реакции слишком низкая, скорость реакции снижается, и падает эффективность производства продукта реакции. С другой стороны, когда температура реакции слишком высокая, происходят нежелательные побочные реакции, повышающие количество побочных продуктов или отравляющие катализатор, и, следовательно, это не экономично.In the invention, the reaction temperature is also not particularly limited, but preferably, the temperature is in the range of 100-500 ° C, more preferably in the range of 130-350 ° C. When the reaction temperature is too low, the reaction rate decreases and the production efficiency of the reaction product decreases. On the other hand, when the reaction temperature is too high, undesirable side reactions occur that increase the amount of by-products or poison the catalyst, and therefore it is not economical.
Реакцию можно осуществлять в любом состоянии - при пониженном давлении, повышенном давлении и атмосферном давлении. С точки зрения эффективности реакции (эффективности реакции на единицу объема) желательно осуществлять реакцию при избыточно низком давлении. Типично предпочтительное давление находится в интервале 0,1-200 атмосфер, предпочтительнее, в интервале 0,5-100 атмосфер. Конечно, изобретение не ограничивается указанными интервалами давления.The reaction can be carried out in any state - under reduced pressure, increased pressure and atmospheric pressure. From the point of view of reaction efficiency (reaction efficiency per unit volume), it is desirable to carry out the reaction at an excessively low pressure. A typically preferred pressure is in the range of 0.1-200 atmospheres, more preferably in the range of 0.5-100 atmospheres. Of course, the invention is not limited to these pressure ranges.
При осуществлении изобретения количество используемого катализатора специально не ограничивается. Однако, например, в случае, когда реакцию осуществляют с использованием аппарата с потоком над неподвижным слоем, величина, полученная делением количества исходных материалов, подаваемых в час (по массе), на массу только катализатора, содержащего вольфрам или подобный металл, не включая сокатализатор, иными словами, выраженная как WHSV, предпочтительно, находится в интервале 1-2000/час, и предпочтительнее, в интервале 2-1000/час. Когда WHSV слишком низкая, целевой получаемый олефин вызывает последующую реакцию метатезиса, за счет чего образуются нежелательные побочные продукты, в то время как когда WHSV слишком высокая, нельзя получить достаточную конверсию при реакции.In carrying out the invention, the amount of catalyst used is not specifically limited. However, for example, in the case where the reaction is carried out using an apparatus with flow over a fixed bed, the value obtained by dividing the amount of starting materials supplied per hour (by weight) by the mass of only the catalyst containing tungsten or a similar metal, not including cocatalyst, in other words, expressed as WHSV, is preferably in the range of 1-2000 / hour, and more preferably in the range of 2-1000 / hour. When the WHSV is too low, the target olefin produced causes a subsequent metathesis reaction, thereby producing undesired by-products, while when the WHSV is too high, a sufficient conversion can not be obtained from the reaction.
Когда следует осуществить изобретение, также возможно осуществление реакции в условиях разбавления путем добавления растворителя или газа, инертных в отношении катализатора и реагентов в реакционной системе. Конкретно, в качестве разбавителя можно использовать вышеуказанные алканы, такие как метан, этан, пропан, бутан и т.п., или инертные газы, такие как азот, гелий и т.п.When the invention is to be carried out, it is also possible to carry out the reaction under dilution conditions by adding a solvent or gas inert to the catalyst and reactants in the reaction system. Specifically, the above alkanes such as methane, ethane, propane, butane and the like, or inert gases such as nitrogen, helium and the like can be used as a diluent.
Когда изобретение следует осуществить, его осуществляют любым из способов - периодическим способом, полунепрерывным способом и способом в непрерывном потоке. Кроме того, реакцию также можно осуществить в любой фазе - жидкой фазе, газовой фазе и газожидкостной смешанной фазе. Предпочтительно рекомендуется осуществлять реакцию в газовой фазе с точки зрения эффективности реакции. Тип заполнения катализатором, который можно использовать, включает различные типы, такие как фиксированный слой, псевдоожиженный слой, суспендированный слой, ступенчатый (staged) фиксированный слой и т.п., и реакцию можно осуществлять по любому типу.When the invention is to be carried out, it is carried out by any of the methods — a batch process, a semi-continuous process and a continuous flow method. In addition, the reaction can also be carried out in any phase — the liquid phase, the gas phase, and the gas-liquid mixed phase. Preferably, it is recommended that the reaction be carried out in the gas phase in terms of reaction efficiency. The type of catalyst filling that can be used includes various types, such as a fixed bed, a fluidized bed, a suspended bed, a staged fixed bed and the like, and the reaction can be carried out according to any type.
По завершении реакции продукты реакции можно отделить и извлечь из катализаторов и т.п. известным способом разделения. Целевой продукт - олефины выделяют из реакционной смеси известным способом, таким как перегонка, экстракция, адсорбция или подобным, а непрореагировавшие исходные материалы можно извлечь и использовать повторно, возвращая в реакционную систему.Upon completion of the reaction, reaction products can be separated and recovered from catalysts and the like. in a known manner of separation. The target product, olefins, is isolated from the reaction mixture in a known manner, such as distillation, extraction, adsorption or the like, and unreacted starting materials can be recovered and reused, returning to the reaction system.
Когда изобретение следует осуществить, желательно использовать катализатор и сокатализатор после их дегидратации известными способами. В случае типа реакции с неподвижным слоем катализатор и сокатализатор можно выдержать в реакторе при температуре 300°С или выше в течение 10 минут или долее, подавая в это время в реактор поток инертного газа, такого как азот, гелий или подобного. В особенности, когда металл, содержащийся в катализаторе, представляет собой вольфрам или молибден, после выдержки катализатора и сокатализатора в реакторе катализатор можно подвергнуть восстановлению в потоке восстанавливающего газа, такого как монооксид углерода или водород, при температуре 300°С или выше в течение 10 минут или долее, и затем обработке в потоке инертного газа в течение 10 минут или долее, и катализатор можно выдержать при предварительно установленной температуре. Так как реакция по настоящему изобретению характеризуется допущением одновременного присутствия с водородом, то когда для восстановления катализатора используют водород, используемый водород может оставаться в реакторе.When the invention is to be carried out, it is desirable to use a catalyst and cocatalyst after their dehydration by known methods. In the case of a fixed-bed reaction type, the catalyst and cocatalyst can be held in the reactor at a temperature of 300 ° C or higher for 10 minutes or more, while a stream of inert gas such as nitrogen, helium or the like is supplied to the reactor. In particular, when the metal contained in the catalyst is tungsten or molybdenum, after the catalyst and cocatalyst are held in the reactor, the catalyst can be subjected to reduction in a stream of a reducing gas, such as carbon monoxide or hydrogen, at a temperature of 300 ° C. or higher for 10 minutes or longer, and then treated in an inert gas stream for 10 minutes or longer, and the catalyst can be held at a predetermined temperature. Since the reaction of the present invention is characterized by the assumption of simultaneous presence with hydrogen, when hydrogen is used to reduce the catalyst, the hydrogen used can remain in the reactor.
Когда активность катализатора через некоторый промежуток времени снижается, катализатор можно регенерировать с целью восстановления каталитической активности. Как правило, олефин, адсорбированный на катализаторе, вытесняют азотом, и катализатор окисляют воздухом или воздухом, разбавленным азотом, при температуре 300°С или выше. Когда металл представляет собой вольфрам или молибден, катализатор после окисления можно подвергнуть восстановлению восстанавливающим газом, таким как водород или монооксид углерода, и можно использовать повторно.When the activity of the catalyst decreases over a certain period of time, the catalyst can be regenerated in order to restore catalytic activity. Typically, the olefin adsorbed on the catalyst is displaced with nitrogen, and the catalyst is oxidized with air or air diluted with nitrogen at a temperature of 300 ° C. or higher. When the metal is tungsten or molybdenum, the catalyst after oxidation can be reduced with a reducing gas, such as hydrogen or carbon monoxide, and can be reused.
Для того чтобы сохранить выработку олефинов, можно установить параллельно два или три реактора, и по типу кольцевого маршрута, согласно которому когда один из реакторов находится на стадии регенерации, другой один или другие два реактора работают на осуществление реакции метатезиса, которую можно выбрать. Кроме того, когда имеются три реактора, два реактора можно соединить в ряд для снижения флуктуации в производительности. Когда реакцию осуществляют по типу реакции в потоке с псевдоожиженным слоем или по типу реакции в подвижном слое, весь катализатор или его часть непрерывно или периодически удаляют из реактора, и соответствующее количество катализатора может поступать для поддержания активности на определенном уровне. В случае периодической или непрерывной реакции с суспендированным слоем катализатор также отделяют и извлекают и, при необходимости, регенерируют для того, чтобы использовать снова.In order to maintain the production of olefins, two or three reactors can be installed in parallel, and according to the type of ring route, according to which when one of the reactors is at the regeneration stage, the other one or the other two reactors work to carry out a metathesis reaction that can be selected. In addition, when there are three reactors, two reactors can be connected in a row to reduce fluctuations in productivity. When the reaction is carried out by the type of reaction in a fluidized bed stream or by the type of reaction in a moving bed, all or part of the catalyst is continuously or periodically removed from the reactor, and an appropriate amount of catalyst may be supplied to maintain activity at a certain level. In the case of a batch or continuous reaction with a suspended layer, the catalyst is also separated and recovered and, if necessary, regenerated in order to be used again.
ПРИМЕРЫEXAMPLES
Пример 1Example 1
Растворяют 0,83 г метавольфрамата аммония (Sigma-Aldrich Corporate) в 100 мл дистиллированной воды и суспендируют в полученном растворе 5 г силикагеля Q-10, доступного от Fuji Silysia Chemical Ltd. (площадь поверхности 300 м2/г, объем пор 1 мл/г и размер 150-500 мкм) при перемешивании при комнатной температуре в течение 30 минут. Затем воду выпаривают в выпарном аппарате. Полученное белое твердое вещество прокаливают в воздушной среде при 550°С в течение 6 часов. Полученный катализатор называют WQ-10. Смешивают физическим способом 2 г WQ-10 и 3,5 г гидротальцита (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyowaad 500, 500 мкм) и загружают в реактор, изготовленный SUS, с наружным диаметром 12 мм и длиной 40 см, при этом верхняя и донная части реактора заполнены шариками из α-оксида алюминия. Подготовленный реактор используют как колонну для очистки бутена. Затем 0,1 г WQ-10 и 0,3 г гидротальцита смешивают физическим способом и загружают в центральную часть реактора, изготовленного SUS, с наружным диаметром 10 мм и длиной 30 см, при этом верхняя и донная части реактора заполнены шариками из α-оксида алюминия. Подготовленный таким образом реактор используют в качестве собственно реактора.Dissolve 0.83 g of ammonium metatungstate (Sigma-Aldrich Corporate) in 100 ml of distilled water and suspend 5 g of silica gel Q-10 available from Fuji Silysia Chemical Ltd. in the resulting solution. (surface area 300 m 2 / g, pore volume 1 ml / g and size 150-500 μm) with stirring at room temperature for 30 minutes. Then the water is evaporated in an evaporator. The resulting white solid was calcined in air at 550 ° C. for 6 hours. The resulting catalyst is called WQ-10. 2 g of WQ-10 and 3.5 g of hydrotalcite (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyowaad 500, 500 μm) are physically mixed and loaded into a reactor manufactured by SUS with an outer diameter of 12 mm and a length of 40 cm, while the top and bottom of the reactor are filled with balls of α-alumina. The prepared reactor is used as a butene purification column. Then 0.1 g of WQ-10 and 0.3 g of hydrotalcite are physically mixed and loaded into the central part of the reactor manufactured by SUS with an outer diameter of 10 mm and a length of 30 cm, while the upper and bottom parts of the reactor are filled with α-oxide balls aluminum. The reactor thus prepared is used as the reactor itself.
В верхнюю часть реактора подают газообразный азот при давлении окружающей среды со скоростью 50 мл/мин, и газ, выходящей из донной части реактора, перемещают в колонну для очистки бутена от донной части к верхней, в то время как температуры реактора и колонны для очистки бутена повышают до 550°С и поддерживают в течение 1 часа. Затем подают газовую смесь, полученную добавлением 50 мл/мин водорода при давлении окружающей среды к газообразному азоту со скоростью 50 мл/мин при давлении окружающей среды, при той же температуре в течение 30 минут. Вновь подавая азот при 50 мл/мин при давлении окружающей среды, колонну для очистки бутена охлаждают до 50°С, а реактор охлаждают до 250°С.Nitrogen gas is supplied to the top of the reactor at ambient pressure at a rate of 50 ml / min, and the gas leaving the bottom of the reactor is transferred to the butene purification column from the bottom to the top, while the temperature of the reactor and butene purification column increase to 550 ° C and support for 1 hour. Then, a gas mixture is prepared by adding 50 ml / min of hydrogen at ambient pressure to nitrogen gas at a rate of 50 ml / min at ambient pressure at the same temperature for 30 minutes. By supplying nitrogen again at 50 ml / min at ambient pressure, the butene purification column was cooled to 50 ° C, and the reactor was cooled to 250 ° C.
Транс-2-бутен (чистота 99%, Takachiho Chemical Industrial Co., Ltd.), перегнанный перед применением над γ-оксидом алюминия (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32), подают в колонну для очистки бутена от донной части при давлении окружающей среды со скоростью 2,3 мл/мин. Очищенный транс-2-бутен, полученный из верхней части, объединяют с этиленом, который подают при давлении окружающей среды со скоростью 6,1 мл/мин и водородом, который подают при давлении окружающей среды со скоростью 20 мл/мин, и смесь подают в реактор сверху в газовой фазе. Газовую смесь, полученную из донной части реактора, оперативно анализируют методом газовой хроматографии. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего транс-2-бутена, составляет 75%. Селективность по пропилену относительно бутена в то же время составляет 97%, и кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,085. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.Trans-2-butene (99% purity, Takachiho Chemical Industrial Co., Ltd.), distilled before use over γ-alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32), is fed to the bottom butene purification column parts at ambient pressure at a rate of 2.3 ml / min. The purified trans-2-butene obtained from the top is combined with ethylene, which is supplied at ambient pressure at a rate of 6.1 ml / min and hydrogen, which is supplied at ambient pressure at a speed of 20 ml / min, and the mixture is fed into reactor from above in the gas phase. The gas mixture obtained from the bottom of the reactor is quickly analyzed by gas chromatography. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of trans-2-butene received is 75%. The propylene selectivity relative to butene at the same time is 97%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.085. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 2Example 2
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество газообразного водорода при давлении окружающей среды, поступающего в реактор, составляет 5 мл/мин. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 75%. Селективность по пропилену относительно бутена в то же время составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0094. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in Example 1, except that the amount of hydrogen gas at ambient pressure entering the reactor is 5 ml / min. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 75%. The propylene selectivity relative to butene at the same time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0094. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 3Example 3
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что количество водорода при давлении окружающей среды, поступающего в реактор, составляет 2 мл/мин. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 75%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0063. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in Example 1, except that the amount of hydrogen at ambient pressure entering the reactor is 2 ml / min. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 75%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0063. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 4Example 4
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что устанавливают температуру реактора 200°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 75%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0032. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in example 3, except that the reactor temperature is set to 200 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 75%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0032. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с использованием WQ-10 и гидротальцитаTable 1
Propylene synthesis reaction carried out using WQ-10 and hydrotalcite.
Пример 5Example 5
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что сокатализатор, загружаемый в реактор, заменяют на оксид магния (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyowamg 150, после прямого прессования отсортирован по размерам 150-500 мкм). Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 78%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,011. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in Example 3, except that the cocatalyst loaded into the reactor is replaced with magnesium oxide (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyowamg 150, after direct compression, sorted by size 150-500 μm) . The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 78%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.011. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 6Example 6
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что устанавливают температуру реактора 200°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 78%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0069. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in example 5, except that the reactor temperature is set to 200 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 78%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0069. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 7Example 7
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что сокатализатор, загружаемый в реактор, заменяют на оксид кальция (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., после прямого прессования отсортирован по размерам 150-500 мкм). Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 78%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,020.The reaction is carried out in the same manner as in Example 3, except that the cocatalyst loaded into the reactor is replaced with calcium oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., after direct compression, sorted by size 150-500 μm). The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 78%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.020.
Пример 8Example 8
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 7, за исключением того, что устанавливают температуру реактора 200°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 76%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0093.The reaction is carried out in the same manner as in example 7, except that the reactor temperature is set to 200 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 76%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0093.
Пример 9Example 9
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что сокатализатор, загружаемый в реактор, заменяют на оксид иттрия (отсортированный по размерам 150-500 мкм после прокаливания при 550°С осадка, полученного добавлением нитрата иттрия к водному аммиаку, и прямого прессования). Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 77%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0024. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in example 3, except that the cocatalyst loaded into the reactor is replaced with yttrium oxide (sorted by size 150-500 μm after calcining at 550 ° C. The precipitate obtained by adding yttrium nitrate to aqueous ammonia, and direct pressing). The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 77%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0024. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 10Example 10
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что сокатализатор, загружаемый в реактор, заменяют на оксид цинка (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., после прямого прессования отсортирован по размерам 150-500 мкм), и также устанавливают температуру реактора 200°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 32%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 90%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0013. The reaction is carried out in the same manner as in example 3, except that the cocatalyst loaded into the reactor is replaced with zinc oxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., after direct pressing, sorted by size 150-500 μm), and also set reactor temperature 200 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 32%. The propylene selectivity relative to butene this time is 90%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0013.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с использованием WQ-10 и различных сокатализаторовtable 2
Propylene synthesis reaction carried out using WQ-10 and various cocatalysts
Пример 11Example 11
Суспендируют 3 г γ-оксида алюминия (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32, площадь поверхности 250 м2/г) в растворе 0,40 г гидроксида кальция (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в 100 мл дистиллированной воды при комнатной температуре при перемешивании в течение 30 минут, и воду выпаривают в выпарном аппарате. Полученное белое твердое вещество прокаливают в воздушной среде при 550°С в течение 6 часов. Смешивают физическим способом 0,3 г полученного СаО, нанесенного на γ-оксид алюминия, с 0,1 г WQ-10, и смесь загружают в центральную часть реактора, изготовленного SUS, с наружным диаметром 10 мм и длиной 30 см, причем верхняя и донная части реактора заполнены шариками из α-оксида алюминия. Подготовленный таким образом реактор используют в качестве реактора.3 g of γ-alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32, surface area 250 m 2 / g) are suspended in a solution of 0.40 g of calcium hydroxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in 100 ml of distilled water at room temperature with stirring for 30 minutes, and the water is evaporated in an evaporator. The resulting white solid was calcined in air at 550 ° C. for 6 hours. Physically, 0.3 g of the obtained CaO deposited on γ-alumina is mixed with 0.1 g of WQ-10, and the mixture is loaded into the central part of the reactor manufactured by SUS with an outer diameter of 10 mm and a length of 30 cm, the upper and the bottom of the reactor is filled with balls of α-alumina. The reactor thus prepared is used as a reactor.
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют реактор, описанный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 74%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 97%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0018. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that the reactor described above is used. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 74%. The propylene selectivity relative to butene this time is 97%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0018. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 12Example 12
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что количество гидроксида кальция, нанесенного на γ-оксид алюминия, составляет 0,2 г, и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 77%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 97%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0025. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the amount of calcium hydroxide supported on γ-alumina is 0.2 g, and the reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that use the cocatalyst obtained above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 77%. The propylene selectivity relative to butene this time is 97%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0025. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 13Example 13
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что количество гидроксида кальция, нанесенного на γ-оксид алюминия, составляет 0,1 г, и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 75%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 96%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0022. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the amount of calcium hydroxide supported on γ-alumina is 0.1 g, and the reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that use the cocatalyst obtained above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 75%. The propylene selectivity relative to butene this time is 96%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0022. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 14Example 14
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что соединение, нанесенное на γ-оксид алюминия, представляет собой нитрат магния (0,55 г, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 16%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 87%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0036. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the compound supported on γ-alumina is magnesium nitrate (0.55 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the reaction is carried out in the same manner. as in example 5, except that using the cocatalyst obtained above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 16%. The propylene selectivity relative to butene this time is 87%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0036. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 15Example 15
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что соединение, нанесенное на γ-оксид алюминия, представляет собой нитрат цинка (0,35 г, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 66%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 94%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0016. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the compound supported on γ-alumina is zinc nitrate (0.35 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the reaction is carried out in the same manner. as in example 4, except that using the cocatalyst obtained above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 66%. The propylene selectivity relative to butene this time is 94%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0016. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 16Example 16
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что соединения, нанесенные на γ-оксид алюминия, представляют собой нитрат цинка (0,35 г, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) и гидроксид натрия (0,38 г, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 76%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 95%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0021. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the compounds supported on γ-alumina are zinc nitrate (0.35 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and sodium hydroxide (0.38 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that the cocatalyst obtained above is used. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 76%. The propylene selectivity relative to butene this time is 95%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0021. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 17Example 17
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что соединение, нанесенное на γ-оксид алюминия, представляет собой гидроксид натрия (0,076 г, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 75%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0033.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the compound supported on γ-alumina is sodium hydroxide (0.076 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the reaction is carried out in the same manner as in example 4, except that using the cocatalyst obtained above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 75%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0033.
Пример 18Example 18
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что соединение, нанесенное на γ-оксид алюминия, представляет собой гидроксид натрия (0,038 г, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 76%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 97%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0001. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the compound supported on γ-alumina is sodium hydroxide (0.038 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the reaction is carried out in the same manner as in example 3, except that using the cocatalyst obtained above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 76%. The propylene selectivity relative to butene this time is 97%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0001. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с использованием WQ-10 и различных сокатализаторов на носителе оксиде алюминияTable 3
Propylene synthesis reaction carried out using WQ-10 and various alumina supported cocatalysts
0,038 соответственно0.35 and
0.038 respectively
(*) Используемое количество на 3 г оксида алюминия(*) Amount used per 3 g of alumina
Пример 19Example 19
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 18, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 200°С, и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 78%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00081. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 18, except that the reaction temperature is set to 200 ° C., and the reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that the cocatalyst obtained above is used. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 78%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0,00081. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 20Example 20
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 18, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 175°С, и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 74%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 97%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00053. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 18, except that the reaction temperature is set at 175 ° C. and the reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that the cocatalyst obtained above is used. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 74%. The propylene selectivity relative to butene this time is 97%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.00053. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 21Example 21
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 18, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 150°С, и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 30%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 92%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0029.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 18, except that the reaction temperature is set to 150 ° C., and the reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that the cocatalyst obtained above is used. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 30%. The propylene selectivity relative to butene this time is 92%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0029.
Пример 22Example 22
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что соединение, нанесенное на γ-оксид алюминия, представляет собой гидроксид натрия (0,019 г, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 78%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0067. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the compound supported on γ-alumina is sodium hydroxide (0.019 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the reaction is carried out in the same manner as in example 4, except that using the cocatalyst obtained above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 78%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0067. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 23Example 23
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 19, за исключением того, что вместо γ-оксида алюминия используют гидроксид циркония, который получают, добавляя нитрат циркония к водному аммиаку, промывая полученный гидроксид циркония в состоянии геля водой и затем высушивая его при 110°С, и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что в качестве сокатализатора используют Na2O, нанесенный на полученный оксид циркония. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 78%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0045. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 19, except that instead of γ-alumina, zirconium hydroxide is used, which is obtained by adding zirconium nitrate to aqueous ammonia, washing the resulting zirconium hydroxide in a gel state with water and then drying it at 110 ° C, and the reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that Na 2 O supported on the obtained zirconia is used as a cocatalyst. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 78%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0045. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 24Example 24
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 23, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 175°С, и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 58%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 94%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0015. The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 23, except that the reaction temperature is set at 175 ° C., and the reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that the cocatalyst obtained above is used. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 58%. The propylene selectivity relative to butene this time is 94%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0015.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с использованием WQ-10 и сокатализаторов, содержащих Na2O, нанесенный на различные носителиTable 4
Propylene synthesis reaction carried out using WQ-10 and cocatalysts containing Na 2 O supported on various carriers
(*) Используемое количество на 3 г носителя(*) Amount used per 3 g carrier
Пример 25Example 25
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что соединение, нанесенное на γ-оксид алюминия, представляет собой нитрат калия (0,064 г, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 76%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0020. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the compound supported on γ-alumina is potassium nitrate (0.064 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the reaction is carried out in the same manner as in example 3, except that using the cocatalyst obtained above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 76%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0020. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 26Example 26
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 25, за исключением того, что количество соединения, нанесенное на γ-оксид алюминия, составляет 0,128 г, и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 77%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 96%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00057. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 25, except that the amount of compound supported on γ-alumina is 0.128 g, and the reaction is carried out in the same manner as in Example 3, except that the cocatalyst is used, received above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 77%. The propylene selectivity relative to butene this time is 96%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.00057. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 27Example 27
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 11, за исключением того, что соединение, нанесенное на γ-оксид алюминия, представляет собой нитрат цезия (0,041 г, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 76%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00095. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 11, except that the compound supported on γ-alumina is cesium nitrate (0.041 g, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the reaction is carried out in the same manner as in example 4, except that using the cocatalyst obtained above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 76%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0,00095. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 28Example 28
Получают сокатализатор таким же образом, как в примере 27, за исключением того, что количество соединения, нанесенное на γ-оксид алюминия, составляет 0,082 г, и реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используют сокатализатор, полученный выше. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 75%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 97%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0013. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The cocatalyst is obtained in the same manner as in Example 27, except that the amount of compound supported on γ-alumina is 0.082 g, and the reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that the cocatalyst is used, received above. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 75%. The propylene selectivity relative to butene this time is 97%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0013. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с использованием WQ-10 и различных сокатализаторов на носителе оксиде алюминияTable 5
Propylene synthesis reaction carried out using WQ-10 and various alumina supported cocatalysts
(*) Используемое количество на 3 г носителя(*) Amount used per 3 g carrier
Пример 29Example 29
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 4, за исключением того, что используемый исходный материал транс-2-бутен заменяют на 1-бутен (Takachico Chemical Industrial Co., Ltd., чистота 99,5%). Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 76%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 98%, и кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0041. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in Example 4, except that the starting material trans-2-butene is replaced with 1-butene (Takachico Chemical Industrial Co., Ltd., 99.5% purity). The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 76%. The propylene selectivity relative to butene this time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0041. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная при 200°С с использованием WQ-10 и гидротальцита и с использованием различных бутеновTable 6
Propylene synthesis reaction carried out at 200 ° C using WQ-10 and hydrotalcite and using various butenes.
Пример 30Example 30
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 75%. Селективность по пропилену относительно бутена в то же время составляет 98%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, образуется пропан наряду с пропиленом, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0063. Через 3 часа после начала реакции подачу водорода прекращают, и продолжают реакцию в таких условиях. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после прекращения подачи водорода, снижается до 48%. Далее, конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 5 часов после прекращения подачи водорода, остается на уровне 48%. Подачу водорода в реактор возобновляют, и реакцию продолжают. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после возобновления подачи водорода, улучшается до уровня 72%. Далее, конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 8 часов после возобновления подачи водорода, составляет 74%.The reaction is carried out in the same manner as in example 3. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 75%. The propylene selectivity relative to butene at the same time is 98%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0063. 3 hours after the start of the reaction, the supply of hydrogen is stopped and the reaction is continued under such conditions. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the cessation of hydrogen supply is reduced to 48%. Further, the butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 5 hours after the hydrogen supply was cut off remains at 48%. The supply of hydrogen to the reactor is resumed and the reaction is continued. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after resuming the supply of hydrogen improves to 72%. Further, the butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 8 hours after the resumption of hydrogen supply is 74%.
Испытание с отключением подачи водорода при 250°СTable 7
Hydrogen shutdown test at 250 ° C
Пример 31Example 31
Растворяют 0,49 г метамолибдата аммония (Sigma-Aldrich Corporate) в 100 мл дистиллированной воды, и суспендируют в полученном растворе 5 г силикагеля Q-15, доступного от Fuji Silysia Chemical, Ltd. (площадь поверхности 200 м2/г, объем пор 1 мл/г, и размер 150-500 мкм) при перемешивании при комнатной температуре в течение 30 минут. Затем воду выпаривают в выпарном аппарате. Полученное белое твердое вещество прокаливают в воздушной среде при 550°С в течение 6 часов. Полученный катализатор называют МоQ-10. Смешивают физическим способом 2 г МоQ-10 и 3,5 г гидротальцита (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyowaad 500, 500 мкм) и загружают в реактор, изготовленный SUS, с наружным диаметром 12 мм и длиной 40 см, при этом верхняя донная части реактора заполнены шариками из α-оксида алюминия. Подготовленный реактор используют как колонну для очистки бутена. Затем 0,1 г МоQ-10 и 0,3 г гидротальцита смешивают физическим способом и загружают в центральную часть реактора, изготовленного SUS, с наружным диаметром 10 мм и длиной 30 см, при этом верхняя и донная части реактора заполнены шариками из α-оксида алюминия. Подготовленный реактор используют как реактор.0.49 g of ammonium metamolybdate (Sigma-Aldrich Corporate) is dissolved in 100 ml of distilled water, and 5 g of silica gel Q-15, available from Fuji Silysia Chemical, Ltd., is suspended in the resulting solution. (surface area 200 m 2 / g, pore volume 1 ml / g, and size 150-500 μm) with stirring at room temperature for 30 minutes. Then the water is evaporated in an evaporator. The resulting white solid was calcined in air at 550 ° C. for 6 hours. The resulting catalyst is called MoQ-10. 2 g of MoQ-10 and 3.5 g of hydrotalcite (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyowaad 500, 500 μm) are physically mixed and loaded into a reactor manufactured by SUS with an outer diameter of 12 mm and a length of 40 cm, while the upper bottom of the reactor is filled with balls of α-alumina. The prepared reactor is used as a butene purification column. Then 0.1 g of MoQ-10 and 0.3 g of hydrotalcite are physically mixed and loaded into the central part of the reactor manufactured by SUS with an outer diameter of 10 mm and a length of 30 cm, while the upper and bottom parts of the reactor are filled with α-oxide balls aluminum. The prepared reactor is used as a reactor.
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что устанавливают температуру реактора 300°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 47%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 89%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,015.The reaction is carried out in the same manner as in example 3, except that the reactor temperature is set at 300 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 47%. The propylene selectivity relative to butene this time is 89%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.015.
Пример 32Example 32
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 31, за исключением того, что устанавливают температуру реактора 350°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 53%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 90%, и, кроме того, образуется небольшое количество пентена. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0014.The reaction is carried out in the same manner as in example 31, except that the reactor temperature is set at 350 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 53%. The propylene selectivity relative to butene this time is 90%, and in addition, a small amount of pentene is formed. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0014.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с использованием MoQ-10 и гидротальцитаTable 8
Propylene synthesis reaction carried out using MoQ-10 and hydrotalcite.
Пример 33Example 33
Как в примере 1, 0,6 г WQ-10 и 2,4 г гидротальцита смешивают физическим способом и загружают в реактор, изготовленный SUS, с наружным диаметром 18 мм и длиной 400 мм. Верхнюю и донную части реактора заполняют шариками из α-оксида алюминия, и такой реактор используют в качестве реактора. В верхнюю часть реактора подают газообразный азот при давлении окружающей среды со скоростью 100 мл/мин, и газ, выходящей из донной части реактора, подают в колонну для очистки бутена от донной части к верхней. Температуры реактора и колонны для очистки бутена повышают до 500°С и поддерживают в течение 1 часа. Затем подают водород со скоростью 100 мл/мин при давлении окружающей среды при той же температуре в течение 120 минут. Подавая 50 мл/мин азота при давлении окружающей среды и 50 мл/мин водорода при давлении окружающей среды, колонну для очистки бутена охлаждают до 50°С, и охлаждают реактор до 200°С.As in Example 1, 0.6 g of WQ-10 and 2.4 g of hydrotalcite are physically mixed and loaded into a reactor manufactured by SUS with an outer diameter of 18 mm and a length of 400 mm. The top and bottom of the reactor are filled with balls of α-alumina, and such a reactor is used as a reactor. Nitrogen gas was supplied to the upper part of the reactor at ambient pressure at a rate of 100 ml / min, and gas leaving the bottom of the reactor was fed to the butene purification column from the bottom to the top. The temperatures of the reactor and the butene purification column were increased to 500 ° C and maintained for 1 hour. Then, hydrogen is supplied at a rate of 100 ml / min at ambient pressure at the same temperature for 120 minutes. Feeding 50 ml / min of nitrogen at ambient pressure and 50 ml / min of hydrogen at ambient pressure, the butene purification column is cooled to 50 ° C, and the reactor is cooled to 200 ° C.
Жидкий транс-2-бутен (чистота 99%, Takachiho Chemical Industrial Co., Ltd.), перегнанный перед применением над γ-оксидом алюминия (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32), подают в колонну для очистки бутена из донной части со скоростью 0,10 мл/мин с использованием плунжерного насоса. Очищенный жидкий транс-2-бутен, полученный из верхней части, объединяют с этиленом, сжатым до 3,5 МПа, и поступающим со скоростью 64,5 мл/мин, и водородом, сжатым до 3,5 МПа, и поступающим со скоростью 7 мл/мин, и смесь после пропускания через слой, предварительно нагретый до 200°С, подают в реактор сверху в газовой фазе. Газовую смесь, полученную из донной части реактора, приводят к давлению окружающей среды, пропуская через регулятор давления «до себя», и оперативно анализируют методом газовой хроматографии. В расчете на композицию, взятую на анализ через 10 часов после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего транс-2-бутена, составляет 71%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 90%, и, кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,01. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.Liquid trans-2-butene (99% purity, Takachiho Chemical Industrial Co., Ltd.) distilled before use over γ-alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32) is fed to a butene purification column from bottom at a rate of 0.10 ml / min using a plunger pump. The purified liquid trans-2-butene obtained from the upper part is combined with ethylene compressed to 3.5 MPa and supplied at a rate of 64.5 ml / min and hydrogen compressed at 3.5 MPa and supplied at a rate of 7 ml / min, and the mixture after passing through a layer previously heated to 200 ° C, is fed into the reactor from above in the gas phase. The gas mixture obtained from the bottom of the reactor leads to environmental pressure, passing through the pressure regulator "to yourself", and promptly analyzed by gas chromatography. Based on the composition taken for analysis 10 hours after the start of the reaction, the butene conversion calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of trans-2-butene received is 71%. The propylene selectivity relative to butene this time is 90%, and besides, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.01. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 34Example 34
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 33, за исключением того, что устанавливают температуру реактора 175°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 10 часов после начала реакции, составляет 61%. Селективность по пропилену составляет 92%, и кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,01. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in Example 33, except that the reactor temperature is set at 175 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 10 hours after the start of the reaction is 61%. The propylene selectivity is 92%, and in addition, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.01. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 35Example 35
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 33, за исключением того, что жидкий транс-2-бутен объединяют с этиленом, сжатым до 1,0 МПа, и водородом, сжатым до 1,0 МПа. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 10 часов после начала реакции, составляет 71%. Селективность по пропилену составляет 91%, и, кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0026. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in Example 33, except that the liquid trans-2-butene is combined with ethylene compressed to 1.0 MPa and hydrogen compressed to 1.0 MPa. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 10 hours after the start of the reaction is 71%. The propylene selectivity is 91%, and in addition, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0026. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 36Example 36
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 33, за исключением того, что жидкий транс-2-бутен объединяют с этиленом, сжатым до 0,5 МПа, и водородом, сжатым до 0,5 МПа. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 10 часов после начала реакции, составляет 72%. Селективность по пропилену составляет 92%, и, кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0012. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in Example 33, except that the liquid trans-2-butene is combined with ethylene compressed to 0.5 MPa and hydrogen compressed to 0.5 MPa. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 10 hours after the start of the reaction is 72%. The propylene selectivity is 92%, and in addition, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0012. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная при различном давлении с использованием WQ-10 и гидротальцитаTable 9
Propylene synthesis reaction carried out at various pressures using WQ-10 and hydrotalcite
Пример 37Example 37
Суспендируют 15 г γ-оксида алюминия (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32, площадь поверхности 250 м2/г) в растворе 0,08 г гидроксида натрия (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) в 500 мл дистиллированной воды при комнатной температуре при перемешивании в течение 30 минут, и воду выпаривают в выпарном аппарате. Полученное белое твердое вещество прокаливают в воздушной среде при 550°С в течение 6 часов. Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 33, за исключением того, что вместо гидротальцита используют 2,4 г полученного твердого вещества, и устанавливают температуру реакции 175°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 10 часов после начала реакции, составляет 69%. Селективность по пропилену составляет 94%, и, кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,0066. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.Suspended 15 g of γ-alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32, surface area 250 m 2 / g) in a solution of 0.08 g of sodium hydroxide (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) in 500 ml of distilled water at room temperature with stirring for 30 minutes, and the water is evaporated in an evaporator. The resulting white solid was calcined in air at 550 ° C. for 6 hours. The reaction is carried out in the same manner as in Example 33, except that instead of hydrotalcite, 2.4 g of the obtained solid are used and the reaction temperature is set at 175 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 10 hours after the start of the reaction is 69%. The propylene selectivity is 94% and, in addition, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.0066. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с применением давления с использованием WQ-10 и Na2O на носителе гидроксиде алюминияTable 10
Propylene synthesis reaction carried out using pressure using WQ-10 and Na 2 O on an aluminum hydroxide support
Пример 38Example 38
Смешивают физическим способом 0,1 г WQ-10 и 0,5 г гидротальцита, описанного в примере 1, и загружают в центральную часть реактора, изготовленного SUS, с наружным диаметром 10 мм и длиной 30 см, в котором в верхнюю и нижнюю части загружены шарики α-гидроксида алюминия. Подготовленный реактор используют в качестве собственно реактора. С другой стороны, смешивают физическим способом 2 г WQ-10 и 3,5 г гидротальцита (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyowaad 500, 500 мкм) и загружают в реактор, изготовленный SUS, с наружным диаметром 12 мм и длиной 40 см, в котором в верхнюю и нижнюю части загружены шарики α-гидроксида алюминия. Подготовленный реактор используют в качестве колонны для очистки бутена. В верхнюю часть реактора подают газообразный азот при давлении окружающей среды со скоростью 50 мл/мин, и газ, выходящий из донной части реактора, подают в колонну для очистки бутена, от донной части к верхней. Температуры реактора и колонны для очистки бутена повышают до 550°С и поддерживают в течение 1 часа. Затем подают газовую смесь, полученную добавлением водорода при 50 мл/мин при давлении окружающей среды к 50 мл/мин азоту при давлении окружающей среды, при той же температуре в течение 30 минут. Подавая 50 мл/мин азота при давлении окружающей среды, колонну для очистки бутена охлаждают до 50°С и охлаждают реактор до 200°С.Physically, 0.1 g of WQ-10 and 0.5 g of hydrotalcite described in Example 1 are mixed and loaded into the central part of the reactor manufactured by SUS with an outer diameter of 10 mm and a length of 30 cm, in which the upper and lower parts are loaded balls of α-aluminum hydroxide. The prepared reactor is used as the reactor itself. On the other hand, 2 g of WQ-10 and 3.5 g of hydrotalcite (Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., Kyowaad 500, 500 μm) are physically mixed and loaded into a reactor manufactured by SUS with an outer diameter of 12 mm and a length of 40 cm, in which balls of α-aluminum hydroxide are loaded into the upper and lower parts. The prepared reactor is used as a butene purification column. Nitrogen gas was supplied to the top of the reactor at ambient pressure at a rate of 50 ml / min, and the gas leaving the bottom of the reactor was fed to the butene purification column, from the bottom to the top. The temperatures of the reactor and the butene purification column were increased to 550 ° C and maintained for 1 hour. Then, a gas mixture is prepared by adding hydrogen at 50 ml / min at ambient pressure to 50 ml / min nitrogen at ambient pressure at the same temperature for 30 minutes. Feeding 50 ml / min of nitrogen at ambient pressure, the butene purification column was cooled to 50 ° C and the reactor was cooled to 200 ° C.
Газообразный 1-бутен (чистота 99%, содержит 230 ч/млн 1,3-бутадиена, Takachiho Chemical Industrial Co., Ltd.), перегнанный перед применением над γ-оксидом алюминия (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32), подают в колонну для очистки бутена из донной части при давлении окружающей среды со скоростью 8 мл/мин. Концентрация 1,3-бутадиена в очищенном 1-бутене, полученном из верхней части, равна 0 ч/млн. Полученный 1-бутен, не содержащий бутадиена, объединяют с этиленом, который подают при давлении окружающей среды со скоростью 12 мл/мин, и водородом, который подают при давлении окружающей среды со скоростью 1 мл/мин, и смесь подают в реактор сверху в газовой фазе. Газовую смесь, полученную из донной части реактора, оперативно анализируют методом газовой хроматографии. В расчете на композицию, взятую на анализ через 2 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 17,5%. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00022.Gaseous 1-butene (99% purity, 230 ppm 1,3-butadiene, Takachiho Chemical Industrial Co., Ltd.) distilled before use over γ-alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32 ), is fed into the column for cleaning butene from the bottom at ambient pressure at a rate of 8 ml / min. The concentration of 1,3-butadiene in purified 1-butene obtained from the upper part is 0 ppm. The obtained butadiene-free 1-butene is combined with ethylene, which is supplied at ambient pressure at a rate of 12 ml / min, and hydrogen, which is supplied at ambient pressure at a speed of 1 ml / min, and the mixture is fed to the reactor from above in a gas phase. The gas mixture obtained from the bottom of the reactor is quickly analyzed by gas chromatography. Based on the composition taken for analysis 2 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 17.5%. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.00022.
Пример 39Example 39
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 38, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 225°С. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 69%. Селективность по пропилену составляет 94%, и, кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00047. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in example 38, except that the reaction temperature is set to 225 ° C. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 69% The propylene selectivity is 94% and, in addition, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.00047. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 40Example 40
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 38, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 250°С. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 69%. Селективность по пропилену составляет 94%, и, кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00040. Реакцию осуществляют еще в течение 12 часов, но уменьшения конверсии не наблюдают.The reaction is carried out in the same manner as in example 38, except that the reaction temperature is set at 250 ° C. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 69% The propylene selectivity is 94% and, in addition, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0,00040. The reaction is carried out for another 12 hours, but no decrease in conversion is observed.
Пример 41Example 41
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 38, за исключением того, что адсорбент в колонне для очистки бутена заменяют на γ-оксид алюминия. 1-бутен, поступающий в реактор на этот раз, содержит 230 ч/млн 1,3-бутадиена. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 21%.The reaction is carried out in the same manner as in Example 38, except that the adsorbent in the butene purification column is replaced with γ-alumina. The 1-butene entering the reactor this time contains 230 ppm of 1,3-butadiene. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 21%
Пример 42Example 42
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 41, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 225°С. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 70%. Селективность по пропилену составляет 94%, и, кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00036.The reaction is carried out in the same manner as in example 41, except that the reaction temperature is set to 225 ° C. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 70% The propylene selectivity is 94% and, in addition, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.00036.
Пример 43Example 43
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 41, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 250°С. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 70%. Селективность по пропилену составляет 94%, и кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. The reaction is carried out in the same manner as in Example 41, except that the reaction temperature is set at 250 ° C. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 70% The propylene selectivity is 94%, and in addition, pentene and hexene are formed in small quantities.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с использованием исходного материала, содержащего 230 ч/млн бутадиена, и с использованием WQ-10 и гидротальцитаTable 11
Propylene synthesis reaction carried out using a starting material containing 230 ppm butadiene and using WQ-10 and hydrotalcite.
Пример 44Example 44
Реакцию осуществляют при 200°С таким же образом, как в примере 38, за исключением того, что катализатор, загружаемый в реактор, заменяют на 0,1 г WQ-10 и 0,5 г Na2O на носителе γ-оксиде алюминия, полученного в примере 18. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 69%. Селективность по пропилену составляет 93%, и, кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00021.The reaction is carried out at 200 ° C. in the same manner as in Example 38, except that the catalyst charged to the reactor is replaced with 0.1 g of WQ-10 and 0.5 g of Na 2 O on a γ-alumina support, obtained in example 18. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount received 1-butene is 69%. The propylene selectivity is 93%, and in addition, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.00021.
Пример 45Example 45
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 44, за исключением того, что адсорбент в колонне для очистки бутена заменяют на γ-оксид алюминия. 1-бутен, поступающий в реактор на этот раз, содержит 230 ч/млн 1,3-бутадиена. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 69%. Селективность по пропилену составляет 93%, и, кроме того, образуются пентен и гексен в небольших количествах. Кроме того, наряду с пропиленом образуется пропан, и отношение пропан/пропилен составляет 0,00019.The reaction is carried out in the same manner as in Example 44, except that the adsorbent in the butene purification column is replaced with γ-alumina. The 1-butene entering the reactor this time contains 230 ppm of 1,3-butadiene. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 69% The propylene selectivity is 93%, and in addition, pentene and hexene are formed in small quantities. In addition, propane is formed along with propylene, and the propane / propylene ratio is 0.00019.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с использованием исходного материала, содержащего 230 ч/млн бутадиена, и с использованием WQ-10 и Na2O на носителе γ-оксиде алюминияTable 12
Propylene synthesis reaction carried out using a starting material containing 230 ppm butadiene and using WQ-10 and Na 2 O on a γ-alumina support
Пример 46Example 46
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 41, за исключением того, что реакцию осуществляют при 250°С с использованием исходного материала, содержащего 1,3-бутадиен, смешанный в соотношении 2 г на 200 г 1-бутена. 1-бутен, поступающий в реактор на этот раз, содержит 1,04% 1,3-бутадиена. В расчете на композицию, взятую на анализ через 10 часов после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 67%.The reaction is carried out in the same manner as in Example 41, except that the reaction is carried out at 250 ° C. using a starting material containing 1,3-butadiene mixed in a ratio of 2 g per 200 g of 1-butene. The 1-butene entering the reactor this time contains 1.04% of 1,3-butadiene. Based on the composition taken for analysis 10 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 67%
Пример 47Example 47
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 46, за исключением того, что реакцию осуществляют при 275°С. В расчете на композицию, взятую на анализ через 5 часов после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 68%.The reaction is carried out in the same manner as in example 46, except that the reaction is carried out at 275 ° C. Based on the composition taken for analysis 5 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 68%.
Пример 48Example 48
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 46, за исключением того, что реакцию осуществляют при 300°С. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 68%.The reaction is carried out in the same manner as in example 46, except that the reaction is carried out at 300 ° C. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 68%.
Пример 49Example 49
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 44, за исключением того, что реакцию осуществляют при 250°С с использованием исходного материала, содержащего 1,3-бутадиен, смешанный в соотношении 2 г на 200 г 1-бутена. 1-бутен, поступающий в реактор на этот раз, содержит 1,04% 1,3-бутадиена. В расчете на композицию, взятую на анализ через 20 часов после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 58%. На этот раз образование пропана не подтверждается.The reaction is carried out in the same manner as in Example 44, except that the reaction is carried out at 250 ° C. using a starting material containing 1,3-butadiene mixed in a ratio of 2 g per 200 g of 1-butene. The 1-butene entering the reactor this time contains 1.04% of 1,3-butadiene. Based on the composition taken for analysis 20 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 58% This time the formation of propane is not confirmed.
Пример 50Example 50
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 49, за исключением того, что реакцию осуществляют при 275°С. В расчете на композицию, взятую на анализ через 15 часов после начала реакции, когда достигается максимальная активность, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 68%. На этот раз образование пропана не подтверждается.The reaction is carried out in the same manner as in example 49, except that the reaction is carried out at 275 ° C. Based on the composition taken for analysis 15 hours after the start of the reaction, when the maximum activity is achieved, the butene conversion calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount received 1-butene is 68%. This time the formation of propane is not confirmed.
Пример 51Example 51
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 49, за исключением того, что реакцию осуществляют при 300°С. В расчете на композицию, взятую на анализ через 2 часа после начала реакции, когда достигается максимальная активность, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 68%. На этот раз образование пропана не подтверждается.The reaction is carried out in the same manner as in example 49, except that the reaction is carried out at 300 ° C. Based on the composition taken for analysis 2 hours after the start of the reaction, when the maximum activity is achieved, the butene conversion calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount received 1-butene is 68%. This time the formation of propane is not confirmed.
Реакция синтеза пропилена с использованием бутена, содержащего 1,04% 1,3-бутадиенаTable 13
Propylene synthesis reaction with butene containing 1.04% 1,3-butadiene
Пример 52Example 52
Колонну для очистки бутена подготавливают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что последовательно, начиная со дна колонны для очистки бутена, загружают 2 г WQ-10 и затем 3,5 г гидротальцита (Kyowa Chemical Industry Co., Kyowaad 500, 500 мкм). Затем подготавливают реактор таким же образом, за исключением того, что катализатор, загружаемый в реактор, заменяют - смесь WQ-10 и гидротальцита на смесь WQ-10 и Na2O/оксид магния, который получают суспендированием 15 г оксида магния и 80 мг гидроксида натрия в 200 мл водного раствора, сушкой выпариванием и прокаливанием (550°С × 8 часов). Затем в реактор сверху подают газообразный азот при давлении окружающей среды со скоростью 50 мл/мин, и газ, выходящей из донной части реактора, подают в колонну для очистки бутена от донной части к верхней. Температуры реактора и колонны для очистки бутена повышают до 550°С и поддерживают в течение 1 часа. Затем подают газовую смесь, полученную добавлением водорода при 50 мл/мин при давлении окружающей среды к 50 мл/мин азоту при давлении окружающей среды, при той же температуре в течение 30 минут. Подавая снова 50 мл/мин азота при давлении окружающей среды, колонну для очистки бутена охлаждают до 150°С, и охлаждают реактор до 175°С.A butene purification column was prepared in the same manner as in Example 1, except that 2 g of WQ-10 and then 3.5 g of hydrotalcite (Kyowa Chemical Industry Co., Kyowaad) were loaded sequentially from the bottom of the butene purification column. 500, 500 μm). The reactor is then prepared in the same way, except that the catalyst loaded into the reactor is replaced with a mixture of WQ-10 and hydrotalcite with a mixture of WQ-10 and Na 2 O / magnesium oxide, which is obtained by suspending 15 g of magnesium oxide and 80 mg of hydroxide sodium in 200 ml of an aqueous solution, drying by evaporation and calcination (550 ° C × 8 hours). Then, nitrogen gas is supplied to the reactor from above at an ambient pressure at a rate of 50 ml / min, and gas leaving the bottom of the reactor is fed to the butene purification column from the bottom to the top. The temperatures of the reactor and the butene purification column were increased to 550 ° C and maintained for 1 hour. Then, a gas mixture is prepared by adding hydrogen at 50 ml / min at ambient pressure to 50 ml / min nitrogen at ambient pressure at the same temperature for 30 minutes. Feeding again 50 ml / min of nitrogen at ambient pressure, the butene purification column was cooled to 150 ° C, and the reactor was cooled to 175 ° C.
Газообразный 1-бутен (чистота 99%, Takachiho Chemical Industrial Co., Ltd.), перегнанный перед применением над γ-оксидом алюминия (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32), подают в колонну для очистки бутена в донную часть при давлении окружающей среды со скоростью 12 мл/мин. Очищенный 1-бутен, полученный из верхней части, объединяют с этиленом, который подают при давлении окружающей среды со скоростью 18 мл/мин, и водородом, который подают при давлении окружающей среды со скоростью 1,5 мл/мин, и смесь подают в реактор сверху в газовой фазе. Газовую смесь, полученную из донной части реактора, оперативно анализируют методом газовой хроматографии. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 40%.Gaseous 1-butene (99% purity, Takachiho Chemical Industrial Co., Ltd.), distilled before use over γ-alumina (Sumitomo Chemical Co., Ltd., NKHD-32), is fed to the bottom of the butene purification column at ambient pressure at a rate of 12 ml / min. The purified 1-butene obtained from the top is combined with ethylene, which is supplied at ambient pressure at a rate of 18 ml / min, and hydrogen, which is supplied at ambient pressure at a speed of 1.5 ml / min, and the mixture is fed to the reactor top in the gas phase. The gas mixture obtained from the bottom of the reactor is quickly analyzed by gas chromatography. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 40%
Пример 53Example 53
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 52, за исключением того, что катализатор, загружаемый в реактор заменяют - смесь WQ-10 и гидротальцита на смесь WQ-10 и Na2O/гидротальцит, полученный суспендированием 15 г гидротальцита (Kyowa Chemical Industry Co., Kyowaad 500) и 80 мг гидроксида натрия в 200 мл водного раствора, сушкой выпариванием до твердого состояния и прокаливанием (550°С × 8 часов). Газовую смесь, полученную из донной части реактора, оперативно анализируют методом газовой хроматографии. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 52%.The reaction is carried out in the same manner as in Example 52, except that the catalyst loaded into the reactor is replaced with a mixture of WQ-10 and hydrotalcite with a mixture of WQ-10 and Na 2 O / hydrotalcite obtained by suspending 15 g of hydrotalcite (Kyowa Chemical Industry Co., Kyowaad 500) and 80 mg of sodium hydroxide in 200 ml of an aqueous solution, dried by evaporation to a solid state and calcining (550 ° C × 8 hours). The gas mixture obtained from the bottom of the reactor is quickly analyzed by gas chromatography. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 52%
Пример 54Example 54
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 52, за исключением того, что катализатор, загружаемый в реактор заменяют - смесь WQ-10 и гидротальцита на смесь WQ-10 и Na2O/(оксид алюминия)•(оксид магния), полученный суспендированием 15 г твердого раствора (оксид алюминия)•(оксид магния) (Kyowa Chemical Industry Co., Kyowaad 2000) и 40 мг гидроксида натрия в 200 мл водного раствора, сушкой выпариванием до твердого состояния и прокаливанием (550°С × 8 часов). Газовую смесь, полученную из донной части реактора, оперативно анализируют методом газовой хроматографии. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 58%.The reaction is carried out in the same manner as in Example 52, except that the catalyst loaded into the reactor is replaced — a mixture of WQ-10 and hydrotalcite with a mixture of WQ-10 and Na 2 O / (aluminum oxide) • (magnesium oxide) obtained by suspending 15 g of a solid solution (alumina) • (magnesium oxide) (Kyowa Chemical Industry Co., Kyowaad 2000) and 40 mg of sodium hydroxide in 200 ml of an aqueous solution, drying by evaporation to a solid state and calcining (550 ° C × 8 hours) . The gas mixture obtained from the bottom of the reactor is quickly analyzed by gas chromatography. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 58%
Пример 55Example 55
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 52, за исключением того, что катализатор, загружаемый в реактор заменяют - смесь WQ-10 и гидротальцита на смесь WQ-10 и К2O/(оксид алюминия)•(оксид магния), полученный суспендированием 15 г твердого раствора (оксид алюминия)•(оксид магния) (Kyowa Chemical Industry Co., Kyowaad 2000) и 40 мг нитрата калия в 200 мл водного раствора, сушкой выпариванием до твердого состояния и прокаливанием (550°С × 8 часов). Газовую смесь, полученную из донной части реактора, оперативно анализируют методом газовой хроматографии. В расчете на композицию, взятую на анализ через 3 часа после начала реакции, конверсия бутена, вычисленная вычитанием общего количества транс-2-бутена, цис-2-бутена и 1-бутена в газовой смеси на выходе из количества поступившего 1-бутена, составляет 62%.The reaction is carried out in the same manner as in example 52, except that the catalyst loaded into the reactor is replaced with a mixture of WQ-10 and hydrotalcite with a mixture of WQ-10 and K 2 O / (aluminum oxide) • (magnesium oxide) obtained by suspending 15 g of a solid solution (alumina) • (magnesium oxide) (Kyowa Chemical Industry Co., Kyowaad 2000) and 40 mg of potassium nitrate in 200 ml of an aqueous solution, drying by evaporation to a solid state and calcining (550 ° C × 8 hours) . The gas mixture obtained from the bottom of the reactor is quickly analyzed by gas chromatography. Based on the composition taken for analysis 3 hours after the start of the reaction, the butene conversion, calculated by subtracting the total amount of trans-2-butene, cis-2-butene and 1-butene in the gas mixture at the output of the amount of 1-butene received, is 62%
Реакция синтеза пропилена, осуществленная при 175°С с использованием различных сокатализаторовTable 14
Propylene synthesis reaction carried out at 175 ° C using various cocatalysts
Сравнительный пример 1Comparative Example 1
Предварительную обработку, восстановление и продувку азотом осуществляют с такими же реактором и колонной для очистки бутена, какие используют в примере 1, и затем, не подавая в реактор водород, загружают в реактор этилен и транс-2-бутен с такими же скоростями, какие используют в примере 1. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 49%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 91%, и, кроме того, образуются небольшое количество пентена.Pretreatment, reduction, and nitrogen purging are carried out with the same reactor and butene purification column as used in Example 1, and then, without supplying hydrogen to the reactor, ethylene and trans-2-butene are loaded into the reactor at the same rates as used in example 1. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 49%. The propylene selectivity relative to butene this time is 91%, and in addition, a small amount of pentene is formed.
Сравнительный пример 2Reference Example 2
Предварительную обработку, восстановление и продувку азотом осуществляют с такими же реактором и колонной для очистки бутена, какие используют в примере 4, и затем, не подавая в реактор водород, загружают в реактор этилен и транс-2-бутен с такими же скоростями, какие используют в примере 1. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 1%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 89%, и, кроме того, образуются небольшое количество пентена.Pretreatment, reduction, and nitrogen purging are carried out with the same reactor and butene purification column as used in Example 4, and then, without supplying hydrogen to the reactor, ethylene and trans-2-butene are loaded into the reactor at the same rates as used in example 1. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 1%. The propylene selectivity relative to butene this time is 89%, and in addition, a small amount of pentene is formed.
Сравнительный пример 3Reference Example 3
Предварительную обработку, восстановление и продувку азотом осуществляют с такими же реактором и колонной для очистки бутена, какие используют в сравнительном примере 2, и затем, не подавая в реактор водород, загружают в реактор этилен и транс-2-бутен с такими же скоростями, какие используют в примере 1, и осуществляют операцию так же, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 300°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 3 часа после начала реакции, составляет 74%. Селективность по пропилену относительно бутена на этот раз составляет 95%, и, кроме того, образуются небольшое количество пентена.Pretreatment, reduction, and nitrogen purging are carried out with the same reactor and butene purification column as used in comparative example 2, and then, without supplying hydrogen to the reactor, ethylene and trans-2-butene are loaded into the reactor at the same rates as used in example 1, and carry out the operation in the same way, except that the reaction temperature is set at 300 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 3 hours after the start of the reaction is 74%. The propylene selectivity relative to butene this time is 95%, and in addition, a small amount of pentene is formed.
Сравнительный пример 4Reference Example 4
Предварительную обработку, восстановление и продувку азотом осуществляют с такими же реактором и колонной для очистки бутена, какие используют в примере 31, и затем, не подавая в реактор водород, загружают в реактор этилен и транс-2-бутен с такими же скоростями, какие используют в примере 1. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 8%.Pretreatment, reduction, and nitrogen purging are carried out with the same reactor and butene purification column as used in Example 31, and then, without supplying hydrogen to the reactor, ethylene and trans-2-butene are loaded into the reactor at the same rates as used in example 1. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 8%.
Сравнительный пример 5Reference Example 5
Предварительную обработку, восстановление и продувку азотом осуществляют с такими же реактором и колонной для очистки бутена, какие используют в примере 32, и затем, не подавая в реактор водород, загружают в реактор этилен и транс-2-бутен с такими же скоростями, какие используют в примере 1. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 22%.Pretreatment, reduction, and nitrogen purging are carried out with the same reactor and butene purification column as used in Example 32, and then, without supplying hydrogen to the reactor, ethylene and trans-2-butene are loaded into the reactor at the same rates as used in example 1. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 22%.
Сравнительный пример 6Reference Example 6
Предварительную обработку, восстановление и продувку азотом осуществляют с такими же реактором и колонной для очистки бутена, какие используют в примере 33, и затем при объемной скорости потока азота 100 мл/мин охлаждают колонну для очистки бутена до 50°С, и охлаждают реактор до 200°С. Не подавая в реактор водород, загружают в реактор этилен и транс-2-бутен с такими же скоростями, какие используют в примере 34. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 10 часов после начала реакции, составляет 7,8%.Pretreatment, reduction and purging with nitrogen is carried out with the same reactor and butene purification column as used in Example 33, and then, at a volume flow rate of 100 ml / min of nitrogen, the butene purification column is cooled to 50 ° C and the reactor is cooled to 200 ° C. Without supplying hydrogen to the reactor, ethylene and trans-2-butene are charged into the reactor at the same rates as those used in Example 34. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 10 hours after the start of the reaction is 7.8%.
Сравнительный пример 7Reference Example 7
Предварительную обработку, восстановление и продувку азотом осуществляют с такими же реактором и колонной для очистки бутена, какие используют в примере 33, и затем при объемной скорости потока азота 100 мл/мин охлаждают колонну для очистки бутена до 50°С, и охлаждают реактор до 250°С. Не подавая в реактор водород, загружают в реактор этилен и транс-2-бутен с такими же скоростями, какие используют в примере 34. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 71%. Pretreatment, reduction and purging with nitrogen is carried out with the same reactor and butene purification column as used in Example 33, and then, at a volume flow rate of 100 ml / min, the column for butene purification is cooled to 50 ° C, and the reactor is cooled to 250 ° C. Without supplying hydrogen to the reactor, ethylene and trans-2-butene are charged into the reactor at the same rates as those used in Example 34. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 71%.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная без сосуществования водорода с исходным материаломTable 15
Propylene synthesis reaction carried out without the coexistence of hydrogen with the starting material
Сравнительный пример 8Reference Example 8
Предварительную обработку, восстановление и продувку азотом осуществляют с такими же реактором и колонной для очистки бутена, какие используют в примере 38, и затем при объемной скорости потока азота 100 мл/мин охлаждают колонну для очистки бутена до 50°С, и охлаждают реактор до 275°С. Не подавая в реактор водород, загружают в реактор этилен и 1-бутен с такими же скоростями, какие используют в примере 38. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 44%.Pretreatment, reduction and purging with nitrogen is carried out with the same butene purification reactor and column as used in Example 38, and then, at a volume flow rate of 100 ml / min, the butene purification column is cooled to 50 ° C and the reactor is cooled to 275 ° C. Without supplying hydrogen to the reactor, ethylene and 1-butene are charged into the reactor at the same speeds as those used in Example 38. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 44%.
Сравнительный пример 9Reference Example 9
Реакцию осуществляют таким же образом, как в сравнительном примере 8, не допуская присутствия водорода в реакторе, за исключением того, что адсорбент в колонне для очистки бутена заменяют на γ-оксид алюминия. 1-бутен, поступающий в реактор на этот раз, содержит 230 ч/млн бутадиена. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 38%. Через 5 часов после начала реакции наблюдают значительное отравление катализатора.The reaction is carried out in the same manner as in comparative example 8, avoiding the presence of hydrogen in the reactor, except that the adsorbent in the butene purification column is replaced with γ-alumina. The 1-butene entering the reactor this time contains 230 ppm of butadiene. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 38%. 5 hours after the start of the reaction, significant poisoning of the catalyst was observed.
Сравнительный пример 10Reference Example 10
Реакцию осуществляют таким же образом, как в сравнительном примере 8, не допуская присутствия водорода в реакторе, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 300°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 61%.The reaction is carried out in the same manner as in comparative example 8, avoiding the presence of hydrogen in the reactor, except that the reaction temperature is set at 300 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 61%.
Сравнительный пример 11Reference Example 11
Реакцию осуществляют таким же образом, как в сравнительном примере 9, не допуская присутствия водорода в реакторе, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 300°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 47%. Через 5 часов после начала реакции наблюдают значительное отравление катализатора.The reaction is carried out in the same manner as in comparative example 9, avoiding the presence of hydrogen in the reactor, except that the reaction temperature is set at 300 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 47%. 5 hours after the start of the reaction, significant poisoning of the catalyst was observed.
Сравнительный пример 12Reference Example 12
Реакцию осуществляют таким же образом, как в примере 46, с использованием в качестве исходного материала бутена, содержащего 1,04% бутадиена, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 300°С и не подают водород в реактор. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 17%.The reaction is carried out in the same manner as in example 46, using butene containing 1.04% butadiene as the starting material, except that the reaction temperature is set at 300 ° C and hydrogen is not supplied to the reactor. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 17%.
Сравнительный пример 13Reference Example 13
Реакцию осуществляют таким же образом, как в сравнительном примере 12, без подачи водорода в реактор, за исключением того, что устанавливают температуру реакции 350°С. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 68%. Иными словами, когда используют исходный материал, содержащий 1,04% бутадиена, трудно получить конверсию, превышающую 60%, если температуру реакции не повысить до 350°С, как показано в данном сравнительном примере, в то время как с исходным материалом, не содержащим бутадиен, конверсии 61% достигают при 300°С, как показано в сравнительном примере 10.The reaction is carried out in the same manner as in comparative example 12, without supplying hydrogen to the reactor, except that the reaction temperature is set to 350 ° C. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction is 68%. In other words, when starting material containing 1.04% butadiene is used, it is difficult to obtain a conversion exceeding 60% if the reaction temperature is not raised to 350 ° C., as shown in this comparative example, while with the starting material not containing butadiene, 61% conversions are achieved at 300 ° C, as shown in comparative example 10.
Реакция синтеза пропилена, осуществленная с использованием исходного материала, содержащего бутадиен, и с использованием WQ-10 и гидротальцитаTable 16
Propylene synthesis reaction carried out using butadiene-containing starting material and using WQ-10 and hydrotalcite.
Ссылочный пример 1Reference Example 1
Предварительную обработку и восстановление осуществляют с такими же реактором и колонной для очистки бутена, какие используют в примере 1, и когда осуществляют продувку азотом, используют газовую смесь азот/водород=1/1 вместо азота для охлаждения реактора и колонны для очистки бутена до предварительно установленной температуры, и, не подавая в реактор водород, этилен и транс-2-бутен подают в реактор с теми же скоростями, какие используют в примере 1. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 1 час после начала реакции, составляет 75%. Конверсия бутена, полученная анализом газа на выходе, взятого через 5 часов после начала реакции, составляет 48%. Далее реакцию продолжают еще в течение 12 часов, но изменения в конверсии не наблюдают.Pretreatment and reduction are carried out with the same reactor and butene purification column as used in Example 1, and when nitrogen is purged, a gas mixture of nitrogen / hydrogen = 1/1 instead of nitrogen is used to cool the reactor and the butene purification column to a pre-installed temperature, and without supplying hydrogen to the reactor, ethylene and trans-2-butene are fed into the reactor at the same speeds as used in Example 1. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 1 hour after the start of the reaction It is 75%. The butene conversion obtained by analyzing the gas at the outlet taken 5 hours after the start of the reaction is 48%. Further, the reaction was continued for another 12 hours, but no change in conversion was observed.
Как таковую, реакцию метатезиса можно осуществить при более низких температурах по сравнению с широко известными реакциями, допуская сосуществование водорода с исходными материалами в реакционной смеси. Кроме того, можно достичь достаточных скоростей реакции даже при низких давлениях без особой потребности в высоком давлении как в случае реакций, осуществляемых обычными способами. Кроме того, даже когда в качестве исходного материала используют бутен, содержащий бутадиен, изобретение отличается тем, что отравление катализатора происходит в меньшей степени по сравнению со случаем обычных катализаторов метатезиса. Как другая особенность, существует чувствительность к улучшению реакционной активности путем подачи водорода. Иными словами, когда подачу водорода временно прерывают и возобновляют позднее, эффект улучшения активности путем подачи водорода восстанавливается. Такое поведение может внести существенный вклад в стабильность операции в промышленном производстве. Кроме того, как правило, когда допускают сосуществование олефинов и водорода, может возникнуть опасение в связи с побочными реакциями образования парафинов; однако, в отличие от такого предположения, побочное образование парафинов меньше, и в особенности, когда используют сокатализатор оксид натрия на оксидноалюминиевом носителе, побочное образование парафинов можно уменьшить до значительной степени.As such, the metathesis reaction can be carried out at lower temperatures in comparison with the well-known reactions, allowing the coexistence of hydrogen with the starting materials in the reaction mixture. In addition, sufficient reaction rates can be achieved even at low pressures without the particular need for high pressures as in the case of reactions carried out by conventional methods. In addition, even when butene containing butadiene is used as the starting material, the invention is characterized in that the poisoning of the catalyst occurs to a lesser extent than with conventional metathesis catalysts. As another feature, there is sensitivity to improving reactivity by supplying hydrogen. In other words, when the hydrogen supply is temporarily interrupted and resumed later, the effect of improving activity by supplying hydrogen is restored. Such behavior can make a significant contribution to the stability of operations in industrial production. In addition, as a rule, when the coexistence of olefins and hydrogen is allowed, there may be concern about side reactions of the formation of paraffins; however, in contrast to this assumption, the side formation of paraffins is less, and especially when using a sodium oxide cocatalyst on an aluminum oxide support, the side formation of paraffins can be reduced to a significant degree.
Claims (10)
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005-058731 | 2005-03-03 | ||
JP2005058731 | 2005-03-03 | ||
JP2005-117289 | 2005-04-14 | ||
JP2005117289 | 2005-04-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007136489A RU2007136489A (en) | 2009-04-10 |
RU2367644C2 true RU2367644C2 (en) | 2009-09-20 |
Family
ID=36941089
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007136489/04A RU2367644C2 (en) | 2005-03-03 | 2006-02-24 | Method for olefines preparation |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7977522B2 (en) |
EP (1) | EP1854776A4 (en) |
JP (1) | JP4805252B2 (en) |
KR (1) | KR100912882B1 (en) |
CN (1) | CN101133007B (en) |
CA (1) | CA2598501A1 (en) |
IL (1) | IL184851A0 (en) |
MY (1) | MY145180A (en) |
RU (1) | RU2367644C2 (en) |
TW (1) | TWI310030B (en) |
WO (1) | WO2006093058A1 (en) |
Families Citing this family (48)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1932820A1 (en) * | 2006-12-14 | 2008-06-18 | Bp Oil International Limited | Process for manufacturing neohexene |
MY146409A (en) | 2007-04-27 | 2012-08-15 | Mitsui Chemicals Inc | Process for producing olefins |
KR101095194B1 (en) | 2007-07-26 | 2011-12-16 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | Process for reactivation of metathesis cataltsts and process for production of olefins comprising the reactivation |
FR2921363B1 (en) * | 2007-09-20 | 2009-11-06 | Arkema France | PROCESSES FOR THE SYNTHESIS OF FATTY DIACIDES BY METATHESIS OF UNSATURATED DIACIDS OBTAINED BY FERMENTATION OF NATURAL FATTY ACIDS |
US20090203950A1 (en) * | 2008-02-12 | 2009-08-13 | Halsey Richard B | Metathesis process using a fluidized bed reactor |
CN101265149B (en) * | 2008-04-25 | 2011-04-20 | 北京化工大学 | Method for preparing low-carbon olefin from synthetic gas by two-stage process |
US20090281364A1 (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-12 | Halsey Richard B | Metathesis process using a moving phase reactor |
MY150586A (en) * | 2008-08-28 | 2014-01-30 | Mitsui Chemicals Inc | Olefin production process |
KR101272392B1 (en) * | 2008-09-04 | 2013-06-07 | 바스프 코포레이션 | Olefin isomerization and metathesis catalyst |
EP2415739A4 (en) * | 2009-04-01 | 2014-01-08 | Mitsui Chemicals Inc | Process for producing olefin |
CN102906053B (en) * | 2010-03-15 | 2015-06-03 | 道达尔研究技术弗吕公司 | Production of propylene via simultaneous dehydration and skeletal isomerisation of isobutanol on acid catalysts followed by metathesis |
CN102464552B (en) * | 2010-11-17 | 2015-01-07 | 中国石油化工股份有限公司 | Method for preparing 2,3-dimethyl-2-butylene through isobutylene disproportionation |
US8343885B2 (en) | 2010-12-21 | 2013-01-01 | Basf Corporation | Isomerization catalysts |
US9352270B2 (en) | 2011-04-11 | 2016-05-31 | ADA-ES, Inc. | Fluidized bed and method and system for gas component capture |
JP2013053128A (en) * | 2011-08-11 | 2013-03-21 | Sumitomo Chemical Co Ltd | Production method for methacrylic acid compound, and catalyst |
WO2013118832A1 (en) * | 2012-02-09 | 2013-08-15 | 三井化学株式会社 | Process for manufacturing olefin |
EP2895445B1 (en) * | 2012-09-14 | 2017-03-01 | Lummus Technology Inc. | Propylene via metathesis with low or no ethylene |
AU2013317997B2 (en) | 2012-09-20 | 2016-04-07 | ADA-ES, Inc. | Method and system to reclaim functional sites on a sorbent contaminated by heat stable salts |
JP5959658B2 (en) * | 2012-10-06 | 2016-08-02 | クラリアント触媒株式会社 | Mixed catalyst for olefin metathesis reaction, method for producing the same, and method for producing propylene using the same |
WO2014123972A1 (en) * | 2013-02-08 | 2014-08-14 | Lyondell Chemical Technology, L.P. | Propylene production process |
EP2829317A1 (en) | 2013-07-23 | 2015-01-28 | Borealis AG | Improved catalyst bed configuration for olefin production |
EP2848300A1 (en) | 2013-09-13 | 2015-03-18 | Borealis AG | Process for olefin production by metathesis and reactor system therefore |
EP2862629A1 (en) | 2013-10-15 | 2015-04-22 | Borealis AG | Catalyst and process for olefin metathesis reaction |
CN104549226B (en) * | 2013-10-28 | 2017-05-10 | 中国石油化工股份有限公司 | Catalyst used for olefin disproportionation |
CN104549232B (en) * | 2013-10-28 | 2017-02-15 | 中国石油化工股份有限公司 | Rhenium-based disproportionation catalyst |
EP2873459A1 (en) | 2013-11-14 | 2015-05-20 | Borealis AG | Catalyst bed configuration for olefin conversion and process for obtaining olefins |
PL3071538T3 (en) * | 2013-11-20 | 2021-09-06 | Lummus Technology Llc | Olefin double bond isomerization catalyst with high poison resistance |
EP2886189A1 (en) | 2013-12-20 | 2015-06-24 | Borealis AG | Process for olefin production by metathesis and reactor system therefor |
EP2891643A1 (en) * | 2014-01-02 | 2015-07-08 | Borealis AG | Process for obtaining olefins by metathesis |
CN105214643B (en) * | 2014-07-03 | 2018-02-13 | 中国石油化工股份有限公司 | Catalyst for metathesis reaction |
SG11201702901VA (en) | 2014-10-28 | 2017-05-30 | Smh Co Ltd | Metathesis catalyst on mixed metal oxide-zeolite support and process for use thereof |
EP3050621A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-03 | Terramark Markencreation GmbH | Metathesis catalyst and process for producing olefin |
ES2856957T3 (en) | 2015-03-20 | 2021-09-28 | Smh Co Ltd | Process for olefin metathesis |
KR101921891B1 (en) | 2015-07-02 | 2018-11-26 | 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 | Dual catalyst system for the production of propylene |
WO2017132150A1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Lyondell Chemical Technology, L.P. | Catalysts and methods for producing propylene from ethylene and butene |
US10329225B2 (en) | 2017-01-20 | 2019-06-25 | Saudi Arabian Oil Company | Dual catalyst processes and systems for propylene production |
US10550048B2 (en) | 2017-01-20 | 2020-02-04 | Saudi Arabian Oil Company | Multiple-stage catalyst system for self-metathesis with controlled isomerization and cracking |
US10934231B2 (en) | 2017-01-20 | 2021-03-02 | Saudi Arabian Oil Company | Multiple-stage catalyst systems and processes for propene production |
US10633306B2 (en) | 2017-06-06 | 2020-04-28 | Liquidpower Specialty Products Inc. | Method of increasing alpha-olefin content |
BR112020025371B1 (en) | 2018-06-14 | 2023-12-26 | Basf Corporation | CATALYST COMPOSITION, METHOD FOR PREPARING THE CATALYST COMPOSITION, PROPYLENE PREPARATION METHOD AND OLEFIN ISOMERIZATION METHODS |
US10961171B2 (en) * | 2018-10-10 | 2021-03-30 | Saudi Arabian Oil Company | Catalysts systems that include metal co-catalysts for the production of propylene |
US11242299B2 (en) | 2018-10-10 | 2022-02-08 | Saudi Arabian Oil Company | Catalyst systems that include metal oxide co-catalysts for the production of propylene |
US11517892B2 (en) | 2019-12-03 | 2022-12-06 | Saudi Arabian Oil Company | Methods of producing isomerization catalysts |
US11311869B2 (en) | 2019-12-03 | 2022-04-26 | Saudi Arabian Oil Company | Methods of producing isomerization catalysts |
US11339332B2 (en) | 2020-01-29 | 2022-05-24 | Saudi Arabian Oil Company | Systems and processes integrating fluidized catalytic cracking with metathesis for producing olefins |
US11572516B2 (en) | 2020-03-26 | 2023-02-07 | Saudi Arabian Oil Company | Systems and processes integrating steam cracking with dual catalyst metathesis for producing olefins |
US11679378B2 (en) | 2021-02-25 | 2023-06-20 | Saudi Arabian Oil Company | Methods of producing isomerization catalysts |
US11845705B2 (en) | 2021-08-17 | 2023-12-19 | Saudi Arabian Oil Company | Processes integrating hydrocarbon cracking with metathesis for producing propene |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA862816A (en) * | 1971-02-02 | Van Helden Robert | Disproportionation of alkenes | |
NL137568C (en) | 1967-04-05 | |||
GB1205677A (en) | 1968-01-19 | 1970-09-16 | Ici Ltd | Disproportionation of olefines |
NL7002795A (en) * | 1970-02-27 | 1971-08-31 | ||
NL162350C (en) * | 1970-07-28 | 1980-05-16 | Shell Int Research | METHOD FOR DISPROPORTING ACYCLIC OLEFINS. |
US3786112A (en) * | 1971-08-30 | 1974-01-15 | Phillips Petroleum Co | Olefin disproportionation catalyst |
JPS591430A (en) * | 1982-06-28 | 1984-01-06 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Preparation of mixture containing propylene and butene |
US4575575A (en) | 1984-04-05 | 1986-03-11 | Phillips Petroleum Company | Catalysts and process for olefin conversion |
US4754098A (en) | 1986-02-24 | 1988-06-28 | Phillips Petroleum Company | Catalyst compositions useful for olefin isomerization and disproportionation |
US4684760A (en) * | 1986-02-24 | 1987-08-04 | Phillips Petroleum Company | Catalyst compositions useful for olefin isomerization and disproportionation |
FR2606669B1 (en) | 1986-11-18 | 1989-02-17 | Inst Francais Du Petrole | PROCESS FOR THE PREPARATION OF A RHENIUM-CONTAINING CATALYST, CATALYST OBTAINED AND USE OF THIS CATALYST FOR THE PRODUCTION OF OLEFINS BY METATHESIS |
IT1210449B (en) | 1987-05-15 | 1989-09-14 | Nordica Spa | CLAMPING AND ADJUSTMENT DEVICE PARTICULARLY FOR SKI BOOTS. |
-
2006
- 2006-02-24 US US11/883,540 patent/US7977522B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-24 CA CA002598501A patent/CA2598501A1/en not_active Abandoned
- 2006-02-24 WO PCT/JP2006/303493 patent/WO2006093058A1/en active Application Filing
- 2006-02-24 RU RU2007136489/04A patent/RU2367644C2/en not_active IP Right Cessation
- 2006-02-24 KR KR1020077018525A patent/KR100912882B1/en not_active IP Right Cessation
- 2006-02-24 CN CN2006800069797A patent/CN101133007B/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-24 JP JP2007505905A patent/JP4805252B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-02-24 EP EP06714632A patent/EP1854776A4/en not_active Withdrawn
- 2006-03-02 MY MYPI20060894A patent/MY145180A/en unknown
- 2006-03-03 TW TW095107143A patent/TWI310030B/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-07-26 IL IL184851A patent/IL184851A0/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7977522B2 (en) | 2011-07-12 |
CA2598501A1 (en) | 2006-09-08 |
JP4805252B2 (en) | 2011-11-02 |
TWI310030B (en) | 2009-05-21 |
WO2006093058A1 (en) | 2006-09-08 |
KR100912882B1 (en) | 2009-08-20 |
US20100145126A1 (en) | 2010-06-10 |
EP1854776A1 (en) | 2007-11-14 |
EP1854776A4 (en) | 2010-07-28 |
RU2007136489A (en) | 2009-04-10 |
KR20070095408A (en) | 2007-09-28 |
CN101133007A (en) | 2008-02-27 |
IL184851A0 (en) | 2007-12-03 |
MY145180A (en) | 2011-12-30 |
TW200635891A (en) | 2006-10-16 |
CN101133007B (en) | 2012-08-29 |
JPWO2006093058A1 (en) | 2008-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2367644C2 (en) | Method for olefines preparation | |
KR101127676B1 (en) | Process for producing olefin | |
CA2733601C (en) | Olefin isomerization and metathesis catalyst | |
US4684760A (en) | Catalyst compositions useful for olefin isomerization and disproportionation | |
US20050124839A1 (en) | Catalyst and process for the metathesis of ethylene and butene to produce propylene | |
US5723713A (en) | Ethylene conversion process | |
JP2011500628A (en) | Olefin isomerization process | |
US5182247A (en) | Sulfated catalyst for skeletal isomerization of olefins | |
WO2012147047A1 (en) | Isomerization of light alpha-olefins to light internal olefins | |
US6515193B2 (en) | Process for production of higher linear internal olefins from butene | |
US10328417B2 (en) | Catalyst mixture for olefin metathesis reactions, method of producing same, and method of producing propylene using same | |
US5243120A (en) | Process for the production of olefins | |
WO2017001579A1 (en) | Catalyst and process for the oxidative coupling of methane | |
CN112912174A (en) | Vanadium oxide supported catalysts for alkane dehydrogenation | |
CA1285001C (en) | Disproportionation of alkenes | |
WO2022186901A1 (en) | Methods for low temperature production of 1-butene | |
KR20200073151A (en) | Process for oligomerization with stage-customized exchange of the oligomerization catalyst |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150225 |